GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS Segunda Edición
SERVICIOS Y FABRICACIONES FABRICACIONES Desarrollo y fabricación de partes o componentes para maquinaria pesada en industrias del sector petrolero, minero, constructor, cementero, naval, textil, metalmecánico, entre otras.
Fabricación de baldes para retroexcavadoras
Fabricación de partes de plantas asfaltadoras y plantas trituradoras
Fabricación de vibro compactadores para aplanadoras
Fabricación de lámina atizada para construcción de túneles viales
Fabricación de tanques de almacenamiento
Fabricación de plataformas para maquinaría pesada
Fabricación y desarrollo de estructuras para la industria naval
SERVICIOS
Corte de láminas en cualquier forma y tamaño, espesor hasta 260mm.
Corte de aceros con sierras CNC hasta 24in de diámetro.
Corte en Pantógrafo CNC - Plasma de alta definición – Mesa 12m de longitud.
Servicio de taladro fresador radial para perforaciones hasta 2in de diámetro
Corte con Cizalla CNC hasta 19mm de espesor por 3.0m y 6.0m.
Dobles de lamina – Maquinaría CNC, hasta 19mm de espesor por 3.0m.
Rolado – Maquinaría CNC, hasta 38mm de espesor por 3.0m.
Embombado de tapas para tanques
Desarrollos en programa de Autocad e Inventor
Perforaciones en taladro fresador radial, hasta 3.0in
Puentes grúas con capacidad hasta 10 toneladas
PRODUCTOS LAMINAS / PLATES ASTM A36 Hot Rolled
SAE 304 – 316 INOXIDABLES
NAVAL A131 gr A
SAE 1045 Hot Rolled
ALFAJOR
A572 gr 50
ANTIDESGASTE
ALUMINIO
A283 gr C
COLD ROLLED
GALVANIZADA Laminas A131 gr A; A572 gr 50 y A283 gr C con certificación ABS y Lloyd’s Register.
PERFILERÍA / PROFILES ÁNGULOS
VIGAS IPE - HEA - U - W - WF - IPN
PLATINAS
TUBERÍA
BARRA LISA
ALUMINIO
BARRA CORRUGADA
GALVANIZADA
BARRAS / BARS SAE 1020 Calibrados y/o Torneados, Negros: hasta 24in de diámetro SAE 1045 Calibrados y/o Torneados, Negros: hasta 24in de diámetro SAE 4140 Bonificados o Torneados, Negros; hasta 24in de diámetro SAE 4340 Bonificados o Torneados, Negros; hasta 24in de diámetro SAE 8620 Recocidos Negros o Torneados; hasta 24in de diámetro SAE 12L14 BARRAS PERFORADAS SAE 1518 / ST- 52 INOXIDABLES SAE 304 SAE 316; hasta 10” de diámetro ACERO PLATA – 115 CRV 3; milimétrico y en pulgadas FUNDICIONES – POR PROCESO DE COLADA CONTINUA - FC200, FC300 Hierro Gris: hasta 20in de diámetro - FE45012 Nodular Ferrítico: hasta 20in de diámetro FE55006 Nodular Perlítico: hasta 20in de diámetro
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Departamento de Ingeniería
Compilado por: Ing. Arley Alberto Peña Puerta Ing. Hugo Alexander Rendón Marín
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CONTENIDO pág. 1. GENERALIDADES DE LA COMPAÑÍA 1.1 DIRECCIONAMIENTO ESTRATÉGICO 1.1.1 NUESTRA MISIÓN 1.1.2 NUESTRA VISIÓN 1.1.3 NUESTRA POLÍTICA DE CALIDAD 1.1.4 OBJETIVOS DE CALIDAD MARCO METODOLOGICO 2. EL ACERO 2.1 CLASIFICACIÓN DEL ACERO 2.1.1 ACEROS AL CARBONO 2.1.1.1 Aceros de bajo carbono 2.1.1.2 Aceros de medio Carbono 2.1.1.3 Aceros de alto Carbono 2.1.2 ACEROS ALEADOS 2.1.2.1 Aceros estructurales 2.1.2.2 Aceros para herramienta 2.1.2.3 Aceros especiales 2.1.3 ACEROS DE BAJA ALEACIÓN Y ALTA RESISTENCIA 2.1.4 ACEROS DE ALTA ALEACIÓN - INOXIDABLES 2.2 ELEMENTOS DE ALEACIÓN EN LOS ACEROS (COMPONENTES) 2.3 PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS ACEROS 2.3.1 RESISTENCIA AL DESGASTE 2.3.2 TENACIDAD 2.3.3 MAQUINABILIDAD 2.4 CLASIFICACIÓN AISI / SAE DE LOS ACEROS 2.4.1 TIPOS DE ACERO – Sistema de designación de acuerdo a su composición 2.4.1.1 Aceros al Carbono 2.4.1.2 Aceros al Manganeso 2.4.1.3 Aceros al Níquel 2.4.1.4 Aceros al Níquel – Cromo 2.4.1.5 Aceros al Molibdeno 2.4.1.6 Aceros al Cromo – Molibdeno 2.4.1.7 Aceros al Níquel – Cromo – Molibdeno 2.4.1.8 Aceros al Cromo GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
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2.4.1.9 Aceros al Cromo – Vanadio 2.4.1.10 Aceros al Silicio – Manganeso 2.4.2 RESUMEN DE CLASIFICACIÓN AISI / SAE DE LOS ACEROS 2.5 CONSTITUCIÓN DE LAS ALEACIONES HIERRO - CARBONO 2.5.1 FORMAS ALOTRÓPICAS DEL HIERRO 2.5.2 ALEACIONES HIERRO - CARBONO 2.5.2.1 Ferrita 2.5.2.2 Cementita 2.5.2.3 Perlita 2.5.2.4 Austenita 2.5.2.5 Martensita 2.5.2.6 Bainita 2.5.2.7 Ledeburita 2.5.3 DIAGRAMA DE EQUILIBRIO DE LAS ALEACIONES Fe - C 2.5.3.1 Diagrama Fe - C 2.6 ENSAYOS PARA DETERMINAR LAS CARACTERÍSTICAS DE LOS ACEROS 2.6.1 ANÁLISIS QUÍMICO 2.6.2 ENSAYOS METALOGRÁFICOS 2.6.3 ENSAYOS MICROSCÓPICOS 2.6.4 ENSAYOS MACROSCÓPIOCOS 2.6.5 ENSAYOS DE DUREZA 2.6.5.1 Dureza BRINELL (HB) 2.6.5.2 Dureza ROCKWELL (HR) 2.6.5.3 Ensayo de Microdureza VICKERS (NDV) 2.6.6 ENSAYOS DE TRACCIÓN 2.6.6.1 Deformación o Alargamiento 2.6.6.2 Deformación Elástica y Plástica 2.6.6.3 Módulo de Elasticidad 2.6.6.4 Límite Elástico 2.6.6.5 Resistencia máxima a la tención 2.6.6.6 % de Elongación (Estiramiento) 2.6.6.7 % de reducción de área 2.6.6.8 Esfuerzo de Fluencia 2.6.6.9 Límite de Fluencia 2.6.6.10 Ductilidad 2.6.6.11 Tensión Real – Deformación Real 2.6.7 ENSAYOS DE RESILENCIA (ENSAYO DE IMPACTO) GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
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2.6.8 ENSAYO DE TORSIÓN 2.6.9 ENSAYO DE COMPRESIÓN (RECALQUE) 2.7 ACABADO Y TRATAMIENTO DE LOS MATERIALES 2.7.1 TRATAMIENTOS TÉRMICOS 2.7.1.1 Recocido 2.7.1.1.1 Homogenización 2.7.1.1.2 Regeneración 2.7.1.1.3 Contra Acritud 2.7.1.1.4 Estabilización 2.7.1.2 Temple 2.7.1.2.1 Fases del temple 2.7.1.2.2 Velocidad crítica del temple 2.7.1.2.3 Factores que influyen en la práctica del temple 2.7.1.3 Revenido 2.7.1.4 Normalizado 2.7.2 TRATAMIENTOS TERMOQUÍMICOS 2.7.2.1 Cementación 2.7.2.2 Nitruración 2.7.2.3 Cianuración 2.7.2.4 Carbonitruración 2.7.2.5 Sulfunización 2.7.3 TRATAMIENTOS MECÁNICOS 2.7.3.1 Tratamientos térmicos en caliente 2.7.3.2 Tratamientos térmicos en frio 2.7.3.2.1 Calibrado o Trefilado 2.7.3.2.2 Torneado 2.7.3.2.3 Rectificado 2.7.4 TRATAMIENTOS SUPERFICIALES 2.7.4.1 Metalización 2.7.4.2 Cromado Duro 3. FICHAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS SEGÚN SU CLASIFICACIÓN 3.1 ACEROS AL CARBONO 3.1.1 BAJO CARBONO 3.1.2 MEDIO CARBONO 3.1.3 ALTO CARBONO -
AIS SAE 1020
-
AISI / SAE 1045
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AISI / SAE 1060
-
AISI / SAE 12L14
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3.2 ACEROS DE BAJA Y MEDIA ALEACIÓN -
AISI / SAE 4140
-
AISI / SAE 4340
-
AISI / SAE 8620
-
AISI / SAE 9840
3.3 ACEROS ALEADOS 3.3.1 BARRAS PERFORADAS -
SAE 1518
-
ST-52
3.3.2 ACEROS INOXIDABLES 3.3.2.1 Aceros Inoxidables Ferríticos -
AISI 409
-
AISI 430
3.3.2.2 Aceros Inoxidables Martensitícos -
AISI 410
-
AISI 416
3.3.2.3 Aceros Inoxidables Austeníticos -
AISI 304 / 304L
-
AISI 316 / 316L
3.3.2.4 Aceros Inoxidables Refractarios 3.3.2.5 Acero Plata 3.4 FUNDICIONES 3.4.1 MÉTODO DE OBTENCIÓN – FABRICACIÓN 3.4.2 VENTAJAS 3.4.3 BENEFICIOS POR PROCESO DE COLADA CONTINUA 3.4.4 APLICACIONES MÁS COMUNES 3.5 HIERRO FUNDIDO GRIS – Aplicaciones típicas 3.5.1 HIERRO GRIS / FC200 PERLÍTICO/FERRÍTICO 3.5.2 HIERRO GRIS / FC300 PERLÍTICO 3.6 HIERRO NODULAR 3.6.1 HIERRO NODULAR FERRÍTICO/PERLÍTICO FE45012 3.6.2 HIERRO NODULAR PERLÍTICO/FERRÍTICO FE55006 3.7 TRATAMIENTOS TÉRMICOS PARA LOS HIERROS FUNDIDOS GRISES Y NODULARES 3.8 INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA DE LAS FUNDICIONES
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MATERIALES NO FERROSOS
4.1 BRONCE 4.1.1 BRONCES DE CAÑÓN 4.1.2 BRONCES AL ESTAÑO 4.1.3 BRONCES PLOMADOS 4.1.4 BRONCES AL ALUMINIO 4.1.5 BRONCES AL MANGANESO FICHAS TÉCNICAS -
SAE 40
-
SAE 63
-
SAE 62
-
SAE 64
-
SAE 620
-
SAE 65
4.2 ALUMINIO 4.2.1 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS 4.2.2 APLICACIONES 5
FICHAS TÉCNICAS DE LAS PLANCHAS (LAMINAS)
5.1 LAMINAS HOT ROLLED – LAMINADAS EN CALIENTE 5.1.1 CALIDAD ESTRUCTURAL -
ASTM A36
-
ASTM A-283 GR C
-
ASTM A-131 GR C - NAVAL
5.1.2 PLACAS DE CALIDAD PARA RECIPIENTES A PRESIÓN -
ASTM A-516 GR 70
-
ASTM A-285 GR C
-
ASTM A-515 GR 70
5.1.3 PLACAS DE ALTA RESISTENCIA / BAJA ALEACIÓN -
ASTM A-572 GR 50
-
ASTM A-588 GR B
5.2 LAMINAS DE ACERO 1045 5.3 LAMINA DE ACERO ANTIDESGASTE - ABRAZO 400 - RAEX 5.3.1 COMPARACIÓN DE REFERENCIAS EN LAMINA ANTIDESGASTE 5.4 LAMINA ALFAJOR 5.5 LAMINA GALVANIZADA 5.6 LAMINA ACEITADA Y DECAPADA 5.7 LAMINA MARCAHVANTI (ATIZADA) PARA ENCOFRADO DE TÚNELES 5.8 MALLAS ELECTROSOLDADAS PARA REFUERZOS DE CONCRETO GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
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CONCEPTOS GENERALES DE SOLDADURA
6.1 LA SOLDADURA COMO UNIÓN METÁLICA 6.2 NATURALEZA DE LAS SUPERFICIES METÁLICAS 6.3 CLASIFICACIÓN DE LOS PROCESOS DE SOLDADURA 6.4 CLASIFICACIÓN GENERAL DE LOS PROCESOS DE SOLDADURA 6.5 LA SOLDADURA ELECTRICA POR ARCO 6.5.1 SOLDADURA POR ARCO ELECTRICO MANUAL CON ELECTRODO METÁLICO REVESTIDO 6.5.2 NOCIONES DE ELECTRICIDAD CON RELACIÓN AL ARCO ELECTRICO 6.5.3 MAQUINAS DE SOLDAR POR ARCO ELECTRICO 6.5.3.1 Clases de máquina para soldar por arco eléctrico 6.5.4 CARACTERÍSTICA ESTÁTICA Y DINÁMICA 6.5.5 CICLOS DE TRABAJO 6.6 SIMBOLOGÍA EN LA SOLDADURA 6.6.1 UBICACIÓN ESTÁNDAR DE LOS ELEMENTOS DE SIMBOLOGÍA EN LA SOLDADURA 6.7 PROBLEMAS Y EFECTOS COMUNES EN LA SOLDADURA DE ARCO 7
TABLAS TÉCNICAS DE CONSULTA
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ÍNDICE DE TABLAS pág. Tabla 1 – Elementos de aleación en los aceros Tabla 2 – Sistemas de designación de los tipos de aceros Tabla 3 – Nomenclatura SAE para los aceros Tabla 4 – Composición química para los aceros al carbono Tabla 5 – Equivalencias de normas para los aceros al carbono Tabla 6 – Composición química para los aceros de baja y media aleación Tabla 7 – Equivalencias de normas para los aceros de baja y media aleación Tabla 8 – Características y aplicaciones de los aceros inoxidables Tabla 9 – Composición química de los aceros inoxidables ferríticos Tabla 10 – Composición química de los aceros inoxidables martensíticos Tabla 11 – Composición química de los aceros inoxidables austeniticos Tabla 12 – Propiedades de los aceros inoxidables refractarios Tabla 13 – Peso teórico para los aceros inoxidables redondos (kg/m) Tabla 14 – Aplicaciones de las fundiciones Tabla 15 – Aplicaciones típicas en Hierro Gris Tabla 16 – Dureza y límite de resistencia a la tracción del FC 200 Tabla 17 – Dureza y límite de resistencia a la tracción del FC 300 Tabla 18 – Aplicaciones típicas del Hierro Nodular Tabla 19 – Propiedades mecánicas del hierro gris y del hierro nodular Tabla 20 – Propiedades químicas y físicas de los Bronces Tabla 21 – Características técnicas del Aluminio Tabla 22 – Composición química de los aceros ASTM A-36 Tabla 23 – Requerimientos de tensión para aceros ASTM A-36 Tabla 24 – Comparación de referencias en lamina antidesgaste Tabla 25 – Dimensiones de grafiles Tabla 26 – Designación, dimensiones y cuantía de refuerzo para mallas electrosoldadas GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
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Tabla 27 – Tolerancias dimensionales de mallas electrosoldadas Tabla 28 – Grafiles para mallas electrosoldadas – Propiedades mecánicas Tabla 29 – Requisitos de resistencia al cortante en soldadura – Mallas electrosoldadas Tabla 30 – Problemas y defectos comunes en la soldadura al arco Tabla 31 – Definición de las unidades básicas del Sistema Internacional de medidas Tabla 32 – Unidades deivadas del Sistema Internacional de medidas Tabla 33 – Prefijos del Sistema Internacional de medidas Tabla 34 – Unidades básicas en diferentes sistemas de unidades Tabla 35 – Factores de conversión de unidades básicas y derivadas Tabla 36 – Fórmulas Tabla 37 – Tablas de Conversión de Dureza - Basado en Brinell (Aproximado) Tabla 38 – Conversión de pulgadas a milimetros Tabla 39 – Medidas entre aristas de cuadrados – hexagonos y octágonos Tabla 40 – Pesos teóricos para los aceros (kg/m) Tabla 41 – kg/m para Barras Perforadas Tabla 42 – Tolerancias de suministro para Barras Perforadas Tabla 43 – Aplicaciones de los Bronces Tabla 44 – Efecto de las propiedades mecánicas por los elementos de aleación Tabla 45 – Símbolos del Mecanizado – Calidad Superficial Tabla 46 – Profundidad aproximada de la capa cementada con diferentes temperaturas y tiempos (pulgadas) Tabla 47 – Profundidad aproximada de la capa cementada con diferentes temperaturas y tiempos (pulgadas) Tabla 48 – Mecanizado - Tolerancias ISO Tabla 49 – Aceros para refuerzos de concreto (BARRAS Y ALAMBRONES) Tabla 50 – Peso Teórico para Acero Inoxidable redondos Tabla 51 – Tabla de Pesos Teoricos Para Hierro Gris Nodular Tabla 52 – Comparación entre normas para Lamina Estructural al Carbono Tabla 53 – Laminas COLD ROLLED o Laminadas en Frío Tabla 54 – Dimensiones y pesos de laminas comerciales GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
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Tabla 55 – Dimensiones y pesos de planchas comerciales Tabla 56 – Laminas Galvanizadas - Especificaciones Técnicas Tabla 57 – Dimensiones y pesos de laminas de acero Galvanizado Tabla 58 – Tabla de pesos teóricos para ALUMINIOS Tabla 59 – LAMINAS DE ACERO INOXIDABLE Tabla 60 – Peso teórico aproximado de las laminas de acero inoxidable Tabla 61 – Perfiles tipo Americano – Calidades de aceros y tolerancias Tabla 62 – Ángulo tipo americano de lados iguales Tabla 63 – Ángulo de lados iguales (milimétricos) Tabla 64 – Perfil U o C estándar americano Tabla 65 – Perfiles en U o C estándar europeo – UPN y perfil C sección pequeña Tabla 66 – Tolerancias de perfiles estructurales: U, UPN, UAP, C Tabla 67 – Perfil I liviano de alas paralelas – IPE Tabla 68 – Perfil I estándar americano – S Tabla 69 – Perfil I estándar europeo – IPN Tabla 70 – Tolerancias de perfiles estructurales: IPN, IPE, HE, HD, HP, UB, UC, W Tabla 71 – Perfil H americano de ala ancha o WF Tabla 72 – Perfil H europeo de ala ancha – HEA Tabla 73 – Perfil H de ala ancha (columnas) HD Tabla 74 – Perfil H de ala extraancha – HL y HX Tabla 75 – Perfil H de ala ancha (pilotes) - HP Tabla 76 – Equivalencias entre perfiles europeos (IPE, HE, IPN, HD) y americanos (WF y S) Tabla 77 – Platinas calidad comercial laminada en Caliente Tabla 78 – Tubería de acero estructural CUADRADA Tabla 79 – Tubería de acero estructural REDONDA Tabla 80 – Tubería de acero estructural RECTANGULAR Tabla 81 – Tubería de acero negra y galvanizada – CERRAMIENTO Tabla 82 – Tubería de Acero para fabricación de muebles – REDONDOS GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
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Tabla 83 – Tubería de Acero para fabricación de muebles – CUADRADOS Tabla 84 – Tubería de Acero para fabricación de muebles – RECTANGULAR Tabla 85 – Tubería de Acero carbón para CONDUCCIÓN (SCH) Tabla 86 – Perlines Tabla 87 – Barras Corrugadas Tabla 88 – Acero Figurado Tabla 89 – Especificación de los Rieles - Carriles Ligeros Tabla 90 – Especificación de los Rieles - Carriles Pesados Tabla 91 – Especificación de los Rieles - Carriles Grúa Tabla 92 – Especificación de los Rieles - Carriles Especiales Tabla 93 – Especificación de los Rieles - Carriles Garganta Tabla 94 – Propiedades mecánicas de los carriles ligeros y pesados Tabla 95 – GRADOS DE ACEROS Y COMPOSICIONES QUIMICAS CARRILES LIGEROS Y PESADOS Tabla 96 – Propiedades mecánicas de los carriles grúa según norma DIN 536 Tabla 97 – Propiedades mecánicas de los carriles especiales Tabla 98 – Propiedades mecánicas de los carriles de garganta / tranvíaDE GARGANTA/TRANVIA Tabla 99 – Tabla resumen de aceros para herramienta Tabla 100 – Desviaciones permitidas para dimensiones lineales Tabla 101 – Calibre de alambres lisos
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ÍNDICE DE FIGURAS pág. Figura 1 – Clasificación del acero Figura 2 – Diagrama Fe – C Figura 3 – Microestructura de las fundiciones Figura 4 – Diagrama de fase Fe – C para las fundiciones Figura 5 – Proceso de fundición continúa Figura 6 – Componentes hidráulicos de las fundiciones Figura 7 – Microestructura del Hierro Gris Perlítico / Ferrítico Figura 8 – Gráfico del límite de resistencia a la tracción en diferentes puntos de la sección – FC 200 Figura 9 – Microestructura del Hierro Gris Perlítico Figura 10 – Gráfico del límite de resistencia a la tracción en diferentes puntos de la sección – FC 300 Figura 11 – Microestructura del Hierro Nodular Ferrítico / Perlítico FE 45012 Figura 12 – Gráfico del límite de resistencia a la tracción y límite de fluencia del hierro nodular FE 45012 Figura 13 – Microestructura del Hierro Nodular Perlítico / Ferrítico FE 55006 Figura 14 – Gráfico del límite de resistencia a la tracción y límite de fluencia del hierro nodular FE 55006 Figura 15 – Dimensiones para las mallas electrosoldadas Figura 16 – Fusión de un electrodo Figura 17 – Flujo eléctrico Figura 18 – Polaridad directa Figura 19 – Polaridad invertida Figura 20 – Fuente de poder a tensión constante Figura 21 – Fuente de poder a corriente constante Figura 22 – Ubicación estándar de los elementos de simbología en la soldadura Figura 23 – Simbología para soldadura en filetes Figura 24 – Simbología para soldadura de tope con bisel
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Apreciado lector
Ferrocortes S.A.S pone a su disposición la guía y tablas técnicas de los diferentes productos nacionales e importados que distribuye nuestra compañía.
Consideramos de gran importancia la consulta que sobre éste pueda hacerse en su departamento de Compras y de Ingeniería; ya que en él se suministra la información técnica y comercial de los productos que se comercializan en el mercado nacional.
La información técnica recopilada en este libro, esta basada según las normas ASTM, ASME, NTC, normas europeas y de las especificaciones dadas directamente por los fabricantes.
Debido a que la información contenida en este libro es de libre y voluntaria aplicación, Ferrocortes S.A.S y los ingenieros encargados de su desarrollo no se comprometen por el uso inadecuado o erróneo de la información en él contenida. Cualquier consulta sobre los productos o servicios, gustosamente la podemos atender a través de nuestros asistentes técnicos comerciales.
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1. GENERALIDADES DE LA COMPAÑÍA FERROCORTES S.A.S., es una empresa vinculada al sector metalmecánico, dedicada a la distribución e importación de aceros especiales y de ferretería pesada para la grande, mediana y pequeña empresa. Cuenta con dos sedes en la ciudad de Medellín y una sucursal en la ciudad de Cartagena, lugar estratégico del Caribe colombiano. Creada desde 1985 Ferrocortes no ha parado de progresar, se caracteriza por tener un espíritu de constante crecimiento humano y tecnológico, avanzando siempre con una mentalidad creativa e innovadora, que la posicionan como una de las empresas líderes del sector. Ferrocortes S.A.S cuenta con un selecto grupo de Ingenieros y Asesores comerciales que atienden sus requerimientos y necesidades, además contamos con un personal calificado, que en su ser y actuar, trabajan con calidad, disponiendo de los mejores medios, recursos y tecnología de punta que aseguren el logro de los objetivos organizacionales y la satisfacción de nuestros clientes. Constantemente estamos comprometidos con el mejoramiento de cada una de nuestras líneas de producción, buscando fortalecer nuestros procesos de cara a la calidad, Por este motivo estamos certificados desde el año 2003 bajo la norma ICONTEC NTC ISO 9001, lo que nos compromete aún más hacia la satisfacción de nuestros clientes. Ferrocortes es una empresa líder del sector, su enfoque está dirigido a los procesos de corte de lamina en pantógrafos CNC de alta definición, doblado y rolado de lamina en máquinas CNC, corte en Cizalla CNC, perforaciones con taladro fresador radial, cortes con sierras sin fin CNC, servicios de rectificado y canteado, desarrollo y fabricación de partes y componentes para maquinaria pesada en industrias del sector petrolero, minero, constructor, cementero, naval, textil, metalmecánico, entre otras. Nuestras plantas están dotadas con sistemas de puente grúa de hasta 10 toneladas de capacidad de carga los cuales nos permiten manipular materiales de gran formato en tiempo óptimo. Dentro de los productos que se han desarrollado se encuentran:
Baldes para retroexcavadoras Partes para plantas de asfalto Plantas trituradoras (Industria cementera) Partes para vibro-compactadores Cilindros para aplanadora Tanques para almacenamiento de combustible, compresores Laminas atizadas Entre otras fabricaciones
Importando de las más grandes siderúrgicas a nivel mundial y acompañados de un Sistema de Gestión de Calidad, Ferrocortes garantiza que a través de sus procesos se obtienen productos que satisfacen las necesidades y expectativas del cliente.
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1.1 DIRECCIONAMIENTO ESTRATÉGICO El direccionamiento estratégico es el enfoque que dirige la empresa hacia el logro de sus objetivos y desarrollo futuro. La misión de empresa, la política de calidad, y los objetivos de calidad, de Ferrocortes S.A.S y los principios básicos que las soportan constituyen el direccionamiento estratégico para el desarrollo de todas las actividades industriales y comerciales de la organización. El direccionamiento estratégico ha sido expresado por la Gerencia, publicado, y difundido a todos los niveles de la compañía en los términos contenidos en los siguientes documentos:
1.1.1 NUESTRA MISIÓN: Somos una empresa importadora, distribuidora y comercializadora de aceros especiales y ferretería pesada, contamos con maquinaria de última generación para su procesamiento, cumpliendo con las normas técnicas que garantizan la calidad del producto. Nuestras diferentes líneas de productos están dirigidas a las grandes, medianas y pequeñas empresas del sector industrial y de servicios, logrando así la preferencia de nuestros clientes en relación costo – beneficio. Contamos con un personal calificado, que en su ser y actuar, trabajan con calidad, disponiendo de los mejores medios, recursos y tecnología de punta que aseguren el logro de los objetivos organizacionales y la satisfacción de nuestros clientes.
1.1.2 NUESTRA VISIÓN:
Ferrocortes S.A.S. se consolidará para el año 2014 en una empresa innovadora dentro del sector metalmecánico, brindando un excelente servicio de comercialización, distribución y procesamiento de Aceros Especiales y Ferretería Pesada, siendo este parte integral de la gestión de calidad y la estrategia fundamental, para lograr incrementar la competitividad empresarial en términos de calidad, tecnología, tiempos de entrega y precios competitivos, generando así, valor a sus clientes, accionistas y empleados.
1.1.3 NUESTRA POLÍTICA DE CALIDAD: Ferrocortes S.A.S se compromete a suministrar aceros especiales y ferretería pesada propia a la industria colombiana y proporcionar su procesamiento, buscando la calidad en el servicio y la satisfacción del cliente, ajustándose a las normas técnicas aplicables y cumplimiento de requisitos. Nos apoyamos en personal humano competente y en tecnología adecuada, que contribuye al mejoramiento continuo del sistema de gestión de la calidad mediante la optimización de los recursos.
1.1.4 OBJETIVOS DE CALIDAD - Generar la satisfacción plena de nuestros clientes creando soluciones efectivas, impactantes y diferenciadoras, para cumplir las metas, ser una empresa rentable, eficiente y en constante desarrollo. - Consolidar un sistema de gestión de la calidad, que permita el mejoramiento continuo de nuestros procesos. - Mantener a nuestro talento humano motivado, capacitado, listo para afrontar los nuevos retos que el mercado exija y orientado al logro de objetivos. - Generar rentabilidad para todos los niveles de la organización, mediante la optimización de recursos. - Tener proveedores aliados que aseguren el suministro de materiales e insumos en condiciones ideales y procesos que garanticen una excelente calidad de nuestros productos y servicios. GUÍA Y TABLAS TÉCNICA DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
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MARCO METODOLÓGICO Los metales y las aleaciones empleados en la industria y en la construcción pueden dividirse en dos grupos principales: Materiales FERROSOS y NO FERROSOS. Ferroso viene de la palabra Ferrum que los romanos empleaban para el fierro o hierro. Por lo tanto, los materiales ferrosos son aquellos que contienen hierro como su ingrediente principal; es decir, las numerosas calidades del hierro y el acero. Los materiales No Ferrosos no contienen hierro. Estos incluyen el aluminio, magnesio, zinc, cobre, plomo y otros elementos metálicos. Las aleaciones el latón y el bronce, son una combinación de algunos de estos metales No Ferrosos y se les denomina Aleaciones No Ferrosas. Uno de los materiales de fabricación y construcción más versátil, más adaptable y más ampliamente usado es el ACERO. A un precio relativamente bajo, el acero combina la resistencia y la posibilidad de ser trabajado, lo que se presta para fabricaciones mediante muchos métodos. Además, sus propiedades pueden ser manejadas de acuerdo a las necesidades específicas mediante tratamientos con calor, trabajo mecánico, o mediante aleaciones.
2. EL ACERO El acero es una aleación de hierro con carbono en una proporción que oscila entre 0,03 y 2%. Se suele componer de otros elementos, ya inmersos en el material del que se obtienen. Pero se le pueden añadir otros materiales para mejorar su dureza, maleabilidad u otras propiedades. En una especificación se pueden establecer requisitos de soldabilidad, dureza, resistencia a la corrosión atmosférica, composición química, metalografía, tamaño de grano y propiedades mecánicas. Normalmente las especificaciones contienen información sobre como hacer los ensayos y evaluarlos. Existen varios organismos que clasifican y producen especificaciones para los aceros, las más relevantes son: ASTM: Sociedad Americana de pruebas de Materiales. Es una asociación técnica y científica que desarrolla normas para efectuar pruebas de materiales, sistemas y productos internacionalmente, también posee un sistema de clasificación y especificación para los aceros, los clasifica de acuerdo a la forma (láminas, barras, tubos) o a los productos fabricados de aceros (calderas, recipientes a presión, estructuras, entre otras). ASME: Sociedad Americana de Ingenieros Mecánicos. Este organismo ha desarrollado, entre otros, los códigos y normas para la fabricación de recipientes a presión y calderas, así como la clasificación de soldaduras. AISI: Sociedad dedicada a los fabricantes de hierro y acero, proporcionando estadísticas de la producción del acero, así como manuales y publicaciones referentes al hierro y el acero. SAE: Sociedad de Ingenieros Automotrices. Es un organismo dedicado a promover el arte, las ciencias y las normas y prácticas de diseño y construcciones en relación con automóviles, mecanismos autopropulsados y todo lo concerniente al ramo, incluida la soldadura.+ SAE: Clasifica los aceros dentro de los límites de composición química AISI: Colabora con SAE y crea los mismos números pero usa diferentes prefijos y sufijos. GUÍA Y TABLAS TÉCNICA DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
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AISI-SAE: Usan cuatro dígitos para los aceros XXXX AWS: Sociedad Americana de Soldadura. Este organismo se dedica a desarrollar y difundir la ciencia de la soldadura, así como códigos y normas concernientes a la soldadura. AWS D1.1-XY: Código para soldaduras de estructura metálica estática. AWS D1.4-XY: Código para soldaduras de aceros de refuerzos (60000psi). AWS D1.5-XY: Código para soldaduras de estructura metálica dinámicas. AWS D14.1-XY: Código de soldaduras para estructuras de puente grúa. XY: Último año de actualización o revisión ANSI: Conocido como el Instituto de Normas de los Estados Unidos, dedicada a la publicación de normas, en cooperación con sociedades de ingeniería, comerciantes y otras sociedades gubernamentales a fines. API: Instituto Americano del Petróleo. Es un organismo dedicado a la investigación y desarrollo de todo lo relacionado con el petróleo, publicando normas y especificaciones como las relacionadas con la soldadura de tanques de almacenamiento no sometidos a presión, equipos de procesos a la petroquímica, tubería API 350, API 620 de conducción de alta resistencia, tuberías de oleoductos y gaseoductos o conducción de combustibles API 1104.
2.1 CLASIFICACIÓN DEL ACERO
Figura 1. Clasificación del Acero
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Fabricación del Acero – Proceso semi-integrado
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2.1.1 ACEROS AL CARBONO Más del 90% de todos los aceros son aceros al carbono. Estos aceros contienen diversas cantidades de carbono y menos del 1,65% de manganeso, el 0,60% de silicio y el 0,60% de cobre. Entre los productos fabricados con aceros al carbono figuran máquinas, carrocerías de automóvil, la mayor parte de las estructuras de construcción de acero, cascos de buques, somieres y horquillas. Los aceros al carbono se clasifican en: 2.1.1.1 Aceros de bajo carbono (0.008% -0.25% de Carbono): Algunas de las propiedades de este tipo de aceros son: dúctiles, buena soldabilidad, buena maquinabilidad, no son buenos para la fatiga. Dentro de las aplicaciones podemos encontrar láminas, tuberías, alambres, varillas, perfilería, flejes, placas, entre otras. 2.1.1.2 Aceros de medio carbono (0.25% -0.60% de Carbono): Algunas de las propiedades de este tipo de aceros son: buena resistencia, buena soldabilidad, buena maquinabilidad, son dúctiles. Dentro de las aplicaciones podemos encontrar los aceros estructurales, árbol de levas, ejes, bielas, piezas forjadas, entre otras. 2.1.1.3 Aceros de alto carbono (0.60% -2.11% de Carbono): Algunas de las propiedades de este tipo de aceros son: materiales muy duros, frágiles, bajo soldabilidad, se pueden deformar en frio o en caliente. Dentro de las aplicaciones podemos encontrar brocas, limas, buriles, herramientas pequeñas de torno, resortes, martillos, rieles cigüeñales, entre otras. 2.1.2 ACEROS ALEADOS Se da la denominación a los aceros aleados aquellos que contienen además de hierro y carbono, otros elementos que se añaden para aumentar su resistencia. Dentro de los aceros aleados podemos encontrar: 2.1.2.1 Aceros estructurales: Son aquellos aceros que se emplean para diversas partes de máquinas, tales como engranajes, ejes y palancas. Además se utilizan en las estructuras de edificios, construcción de chasis de automóviles, puentes, barcos y semejantes. El contenido de la aleación varía desde 0,25% a un 6.0%. 2.1.2.2 Aceros para herramientas: Aceros de alta calidad que se emplean en herramientas para cortar y modelar metales y no-metales. Por lo tanto, son materiales empleados para cortar y construir herramientas tales como taladros, escariadores, fresas, terrajas y machos de roscar. 2.1.2.3 Aceros Especiales: Los Aceros de Aleación especiales son los aceros inoxidables y aquellos con un contenido de cromo generalmente superior al 12%. Estos aceros de gran dureza y alta resistencia a las altas temperaturas y a la corrosión, se emplean en turbinas de vapor, engranajes, ejes y rodamientos 2.1.3 ACEROS DE BAJA ALEACIÓN Y ALTA RESISTENCIA Esta familia es la más reciente de las cuatro grandes clases de acero. Los aceros de baja aleación son más baratos que los aceros aleados convencionales ya que contienen cantidades menores de los costosos elementos de aleación. Sin embargo, reciben un tratamiento especial que les da una resistencia mucho mayor que la del acero al carbono. Por ejemplo, los vagones de mercancías fabricados con aceros de baja aleación pueden transportar cargas más grandes porque sus paredes son más delgadas que lo que sería GUÍA Y TABLAS TÉCNICA DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
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necesario en caso de emplear acero al carbono. Además, como los vagones de acero de baja aleación pesan menos, las cargas pueden ser más pesadas. En la actualidad se construyen muchos edificios con estructuras de aceros de baja aleación. Las vigas pueden ser más delgadas sin disminuir su resistencia, logrando un mayor espacio interior en los edificios. 2.1.4 ACEROS DE ALTA ALEACIÓN - INOXIDABLES Los aceros inoxidables contienen cromo, níquel y otros elementos de aleación, que los mantienen brillantes y resistentes a la herrumbre y oxidación a pesar de la acción de la humedad o de ácidos y gases corrosivos. Algunos aceros inoxidables son muy duros; otros son muy resistentes y mantienen esa resistencia durante largos periodos a temperaturas extremas. Debido a sus superficies brillantes, en arquitectura se emplean muchas veces con fines decorativos. El acero inoxidable se utiliza para las tuberías y tanques de refinerías de petróleo o plantas químicas, para los fuselajes de los aviones o para cápsulas espaciales. También se usa para fabricar instrumentos y equipos quirúrgicos, o para fijar o sustituir huesos rotos, ya que resiste a la acción de los fluidos corporales. En cocinas y zonas de preparación de alimentos los utensilios son a menudo de acero inoxidable, ya que no oscurecen los alimentos y pueden limpiarse con facilidad. Los aceros inoxidables a su vez se clasifican en: Ferriticos, Martensiticos, Austeniticos y Dúplex
2.2 ELEMENTOS DE ALEACIÓN EN LOS ACEROS (COMPONENTES) Elemento
Símbolo
Descripción
Aluminio
Al
Es usado principalmente como desoxidante en la elaboración de acero. También reduce el crecimiento del grano al formar óxidos y nitruros
S
Se considera como un elemento perjudicial en las aleaciones de acero, una impureza. Sin embargo, en ocasiones se agrega hasta 0.25% de azufre para mejorar la maquinabilidad. Los aceros altos en azufre son difíciles de soldar pueden causar porosidad en las soldaduras.
C
Es el elemento de aleación más efectivo, eficiente y de bajo costo. En aceros enfriados lentamente, el carbón forma carburo de hierro y cementita, la cual con la ferrita forma a su vez la perlita. Cuando el acero se enfría más rápidamente, el acero al carbón muestra endurecimiento superficial. El carbón es el elemento responsable de dar la dureza y alta resistencia del acero.
B
Este elemento logra aumentar la capacidad de endurecimiento cuando el acero está totalmente desoxidado. Una pequeña cantidad de Boro, (0.001%) tiene un efecto marcado en el endurecimiento del acero, ya que también se combina con el carbono para formar los carburos que dan al acero características de revestimiento duro.
Cobalto
Co
Es un elemento poco habitual en los aceros, ya que disminuye la capacidad de endurecimiento. Sin embargo, se puede usar en aplicaciones donde se requiere un revestimiento duro para servicio a alta temperatura, ya que produce una gran cantidad de solución sólida endurecedora, cuando es disuelto en ferrita o austenita.
Cobre
Cu
Este elemento aumenta la resistencia a la corrosión de aceros al carbono.
Cr
Es un formador de ferrita, aumentando la profundidad del endurecimiento. Así mismo, aumenta la resistencia a altas temperaturas y evita la corrosión. El Cromo es un elemento revestimientos o recubrimientos duros de gran resistencia al desgaste, como émbolos, ejes, entre otros.
Azufre
Carbono
Boro
Cromo
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Elemento
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Símbolo
Descripción
P
Se considera un elemento perjudicial en los aceros, casi una impureza, al igual que el azufre, ya que reduce la ductilidad y la resistencia al impacto. Sin embargo, en algunos tipos de aceros se agrega deliberadamente para aumentar su resistencia a la tensión y mejorar la maquinabilidad.
Mn
Es uno de los elementos fundamentales e indispensables, está presente en casi todas las aleaciones de acero. El Manganeso es un formador de austenita, y al combinarse con el azufre previene la formación de sulfuro de hierro en los bordes del grano, altamente perjudicial durante el proceso de laminación. El Manganeso se usa para desoxidar y aumentar su capacidad de endurecimiento.
Molibdeno
Mo
También es un elemento habitual, ya que aumenta mucho la profundidad de endurecimiento del acero, así como su resistencia al impacto. El Molibdeno es el elemento más efectivo para mejorar la resistencia del acero a las bajas temperaturas, reduciendo, además, la perdida de resistencia por templado. Los aceros inoxidables austeníticos contienen Molibdeno para mejorar la resistencia a la corrosión.
Nitrógeno
N
Puede agregarse a algunos tipos de acero, para promover la formación de austenita. También, para reducir la cantidad de Níquel en los aceros inoxidables. El Nitrógeno afecta las propiedades mecánicas del acero.
Níquel
Ni
Es el principal formador de austenita, que aumenta la tenacidad y resistencia al impacto. El Níquel se utiliza mucho en los aceros inoxidables, para aumentar la resistencia a la corrosión. Ofrece propiedades únicas para soldar Fundición.
Plomo
Pb
Es un ejemplo de elemento casi insoluble en hierro. Se añade plomo a muchos tipos de acero para mejorar en gran manera su maquinabilidad.
Titanio
Ti
Básicamente, el Titanio se utiliza para estabilizar y desoxidar acero, aunque debido a sus propiedades, pocas veces se usa en soldaduras.
W
Se añade para impartir gran resistencia a alta temperatura. El Tungsteno también forma carburos, que son excepcionalmente duros, dando al acero una gran resistencia al desgaste, para aplicaciones de revestimiento duro o en acero para la fabricación de herramientas.
V
Facilita la formación de grano pequeño y reduce la pérdida de resistencia durante el templado, aumentando por lo tanto la capacidad de endurecimiento. Así mismo, es un formador de carburos que imparten resistencia al desgaste en aceros para herramientas, herramientas de corte, entre otras.
Fosforo
Manganeso
Tungsteno
Vanadio
Tabla 1. Elementos de aleación en los aceros (componentes)
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2.3 PROPIEDADES MECÁNICAS DEL ACERO 2.3.1 RESISTENCIA AL DESGASTE Es la resistencia que ofrece un material a dejarse erosionar cuando está en contacto de fricción con otro material. 2.3.2 TENACIDAD Es la capacidad que tiene un material de absorber energía sin producir fisuras (resistencia al impacto). 2.3.4 MAQUINABILIDAD Es la facilidad que posee un material de permitir el proceso de mecanizado por arranque de viruta. 2.3.4 DUREZA Es la resistencia que ofrece un acero para dejarse penetrar. Su unidad de medición más representativa se da en BRINELL (HB) o ROCKWEL (HR).
2.4 CLASIFICACIÓN AISI/SAE DE LOS ACEROS La inmensa variedad de aceros que pueden obtenerse por los distintos porcentajes de carbono y sus aleaciones con elementos como el cromo, níquel, molibdeno, vanadio, entre otros, ha provocado la necesidad de clasificar mediante nomenclaturas especiales, que difieren según la norma o casa que los produce para facilitar su conocimiento y designación. El sistema de designación AISI/SAE utiliza cuatro dígitos para designar los aceros al carbono y aceros aleados. Los dos últimos dígitos indican el contenido, de carbono en centésimas de porcentaje. Para aceros al carbono el primer dígito es 1. Los aceros al carbono corrientes se designan 10XX (ejemplo 1045 es acero al carbono con 0.45% de carbono). En los aceros aleados los dos primeros dígitos indican los principales elementos de aleación y sus rangos. A veces se intercalan letras después de los dos primeros dígitos para indicar otra característica (B indica Boro, L indica Plomo). También pueden usarse prefijos (M indica calidad corriente, E indica horno eléctrico, H indica endurecible) 2.4.1 TIPOS DE ACERO – SISTEMA DE DESIGNACIÓN DE ACUERDO A SU COMPOSICIÓN Prefijo
Elemento(s)
Prefijo
Elemento(s)
Prefijo
Elemento(s)
1
Carbono
4
Molibdeno
8
Triple aleación
2
Níquel
5
Cromo
9
Silicio – Manganeso
3
Níquel – Cromo
6
Cromo – Vanadio
Tabla 2. Sistema de designación de los tipos de acero
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2.4.1.1 Aceros al Carbono
10XX Simple Carbono: Ejemplos: Acero 1016, Acero 1010, Acero 1026 Aplicaciones: Ejes, pasadores, tornillos, tuercas, remaches, grapas, entre otros. Acero 1045 - Aplicaciones: Pernos, engranajes, rieles para cigüeñales, martillos, palas, entre otros.
11XX Resulfurado (Azufre): Ejemplos: Acero 1108 Aplicaciones: Tornillos, tuercas, casquillos, bujes, entre otros.
12XX Resulfurado y Refosforado (Azufre y Fosforo): Ejemplos: Acero 1212 – 12L14 Aplicaciones: Tornillería, acoples, bujes, casquillos, entre otros.
2.4.1.2 Aceros al Manganeso
13XX: Mn 1.75%
15XX: Mn 5.00%: Ejemplos: Acero 1518 Aplicaciones: Piñones, cojinetes, camisas, entre otros.
2.4.1.3 Aceros al Níquel
23XX: Ni 3.50% 25XX: Ni 5.00%
2.4.1.4 Aceros al Níquel – Cromo
31XX: Ni 1.25% - Cr 0.80% 32XX: Ni 1.75 % - Cr 1.07% 33XX: Ni 3.50% - Cr 1.50%
2.4.1.5 Aceros al Molibdeno
40XX: Mo 0.52%
2.4.1.6 Aceros al Cromo – Molibdeno
41XX: Cr 0.50% - Mo 0.50% (Aceros para temple): Ejemplos: Acero 4140 - Para altos esfuerzos de fatiga y torsión Aplicaciones: Ejes, bielas, arboles de transmisión, arboles de turbina a vapor, taladros, brocas, entre otros.
2.4.1.7 Aceros al Níquel – Cromo – Molibdeno
43XX: Ni 1.82% -Cr 0.50% -Mo 0.25% (Aceros para temple): Ejemplos: Acero 4340 - Para altos esfuerzos de fatiga y torsión Aplicaciones: Ejes de transmisión, discos para frenos, cigüeñales, engranajes, entre otros.
86XX: Ni 0.55% -Cr 0.50% -Mo 0.20%: Ejemplos: Acero 8620 Aplicaciones: Piñones para cajas, cigüeñales, ejes sin fin, engranajes, entre otros.
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2.4.1.8 Aceros al Cromo
50XX: Cr 0.65%
51XX: Cr 1.25%: Ejemplos: Acero 5160 Aplicaciones: Cuchillas cortamaleza, barras de torsión, cuchillas para corte en frio de metales, piezas sometidas al desgaste, entre otros.
2.4.2.9 Aceros al Cromo -Vanadio
61XX: Cr 0.60% - V 0,15%
2.4.2.10 Aceros al Silicio –Manganeso
92XX: Si 1.40% - Mn 0.85%
2.4.2 RESUMEN CLASIFICACIÓN SAE DE LOS ACEROS
Tabla 3 – Nomenclatura SAE para los aceros
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2.5 CONSTITUCIÓN DE LAS ALEACIONES HIERRO - CARBONO El hierro técnicamente puro, es decir, con menos de 0.008% de carbono, es un metal blanco azulado, dúctil y maleable, cuyo peso específico es 7.87. Funde de 1536.5ºC a 1539ºC reblandeciéndose antes de llegar a esta temperatura, lo que permite forjarlo y moldearlo con facilidad. El hierro es un buen conductor de la electricidad y se imanta fácilmente. 2.5.1 FORMAS ALOTRÓPICAS DEL HIERRO El hierro cristaliza en la variedad alfa hasta la temperatura de 768ºC. La red espacial a la que pertenece es la red cúbica centrada en el cuerpo (BCC). La distancia entre átomos es de 2.86 Å. El hierro alfa no disuelve prácticamente en carbono, no llegando al 0.008% a temperatura ambiente, teniendo como punto de máxima solubilidad a T=723ºC (0,02%). La variedad beta existe de 768ºC a 910ºC. Cristalográficamente es igual a la alfa, y únicamente la distancia entre átomos es algo mayor: 2.9 Å a 800ºC y 2905ºC a 900ºC. La variedad gamma se presenta de 910ºC a 1400ºC. Cristaliza en la estructura FCC. El cubo de hierro gamma tiene más volumen que el de hierro alfa. El hierro gamma disuelve fácilmente en carbono, creciendo la solubilidad desde 0.85% a 723ºC hasta 1.76% a 1130ºC para decrecer hasta el 0.12% a 1487ºC. Esta variedad de Fe es magnética. La variedad delta se inicia a los 1400ºC, observándose, entonces una reducción en el parámetro hasta 2.93Å, y un retorno a la estructura BCC. Su máxima solubilidad de carbono es 0.007% a 1487ºC. Esta variedad es poco interesante desde el punto de vista industrial. A partir de 1537ºC se inicia la fusión del Fe puro. 2.5.2 ALEACIONES HIERRO - CARBONO El hierro puro apenas tiene aplicaciones industriales, pero formando aleaciones con el carbono (además de otros elementos), es el metal más utilizado en la industria moderna. A la temperatura ambiente, salvo una pequeña parte disuelta en la ferrita, todo el carbono que contienen las aleaciones Fe-C está en forma de carburo de hierro (CFe3). Por eso, las aleaciones Fe-C se denominan también aleaciones hierro-carburo de hierro. Las aleaciones con contenido de C comprendido entre 0.03% y 1.76% tienen características muy bien definidas y se denominan aceros. Los aceros de cualquier proporción de carbono dentro de los límites citados pueden alearse con otros elementos, formando los denominados aceros aleados o aceros especiales. Algunos aceros aleados pueden contener excepcionalmente hasta el 2.5% de C. Los aceros generalmente son forjables, y es ésta una cualidad muy importante que los distingue. Si la proporción de C es superior a 1.76% las aleaciones de Fe-C se denominan fundiciones, siendo la máxima proporción de C aleado del 6.67%, que corresponde a la cementita pura. Las fundiciones, en general, no son forjables. En las aleaciones Fe-C pueden encontrarse hasta once constituyentes diferentes, que se denominan: ferrita, cementita, perlita, austenita, martensita, troostita sorbita, bainita, ledeburita, steadita y grafito. A continuación mencionaremos las características de las más importantes: GUÍA Y TABLAS TÉCNICA DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
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2.5.2.1 Ferrita: Aunque la ferrita es en realidad una solución sólida de carbono en hierro alfa, su solubilidad a la temperatura ambiente es tan pequeña que no llega a disolver ni un 0.008% de C. Es por esto que prácticamente se considera la ferrita como hierro alfa puro. La ferrita es el más blando y dúctil constituyente de los aceros. Cristaliza en una estructura BCC. Tiene una dureza de 95 Vickers, y una resistencia a la rotura 2 de 28 Kg/mm , llegando a un alargamiento del 35 al 40%. Además de todas estas características, presenta propiedades magnéticas. En los aceros aleados, la ferrita suele contener Ni, Mn, Cu, Si, Al en disolución sólida sustitucional. Al microscopio aparece como granos monofásicos, con límites de grano más irregulares que la austenita. El motivo de esto es que la ferrita se ha formado en una transformación en estado sólido, mientras que la austenita, procede de la solidificación. La ferrita en la naturaleza aparece como elemento proeutectoide que acompaña a la perlita en: Cristales mezclados con los de perlita (0.55% C) Formando una red o malla que limita los granos de perlita (0.55% a 0.85% de C) Formando agujas en dirección de los planos cristalográficos de la austenita. 2.5.2.2 Cementita: Es carburo de hierro y por tanto su composición es de 6.67% de C y 93.33% de Fe en peso. Es el constituyente más duro y frágil de los aceros, alcanzando una dureza de 960 Vickers. Cristaliza formando un paralelepípedo ortorrómbico de gran tamaño. Es magnética hasta los 210ºC, temperatura a partir de la cual pierde sus propiedades magnéticas. Aparece como: Cementita proeutectoide, en aceros hipereutectoides, formando un red que envuelve a los granos perlíticos. Componente de la perlita laminar. Componente de los glóbulos en perlita laminar. Cementita alargada (terciaria) en las uniones de los granos (0.25% de C) 2.5.2.3 Perlita: Es un constituyente compuesto por el 86.5% de ferrita y el 13.5% de cementita, es decir, hay 6.4 partes de ferrita y 1 de cementita. La perlita tiene una dureza de aproximadamente 200 Vickers, con una 2 resistencia a la rotura de 80 Kg/mm y un alargamiento del 15%. Cada grano de perlita está formado por láminas o placas alternadas de cementita y ferrita. Esta estructura laminar se observa en la perlita formada por enfriamiento muy lento. Si el enfriamiento es muy brusco, la estructura es más borrosa y se denomina perlita sorbítica. Si la perlita laminar se calienta durante algún tiempo a una temperatura inferior a la crítica (723ºC), la cementita adopta la forma de glóbulos incrustados en la masa de ferrita, recibiendo entonces la denominación de perlita globular. 2.5.2.4 Austenita: Este es el constituyente más denso de los aceros, y está formado por la solución sólida, por inserción, de carbono en hierro gamma. La proporción de C disuelto varía desde el 0 al 1.76%, correspondiendo este último porcentaje de máxima solubilidad a la temperatura de 1130ºC.La austenita en los aceros al carbono, es decir, si ningún otro elemento aleado, empieza a formarse a la temperatura de 723ºC. También puede obtenerse una estructura austenítica en los aceros a temperatura ambiente, enfriando muy rápidamente una probeta de acero de alto contenido de C a partir de una temperatura por encima de la crítica, pero este tipo de austenita no es estable, y con el tiempo se transforma en ferrita y perlita o bien cementita y perlita. Excepcionalmente, hay algunos aceros al cromo-niquel denominados austeníticos, cuya estructura es austenítica a la temperatura ambiente. La austenita está formada por cristales cúbicos de hierro gamma con los átomos de carbono intercalados en las aristas y en el centro. La austenita tiene una dureza de 305 2 Vickers, una resistencia de 100 Kg/mm y un alargamiento de un 30 %. No presenta propiedades magnéticas. GUÍA Y TABLAS TÉCNICA DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
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2.5.2.5 Martensita: Bajo velocidades de enfriamiento bajas o moderadas, los átomos de C pueden difundirse hacia afuera de la estructura austenítica. De este modo, los átomos de Fe se mueven ligeramente para convertir su estructura en una tipo BCC. Esta transformación gamma-alfa tiene lugar mediante un proceso de nucleación y crecimiento dependiente del tiempo (si aumentamos la velocidad de enfriamiento no habrá tiempo suficiente para que el carbono se difunda en la solución y, aunque tiene lugar algún movimiento local de los átomos de Fe, la estructura resultante no podrá llagar a ser BCC, ya que el carbono está “atrapado” en la solución). La estructura resultante denominada martensita, es una solución sólida sobresaturada de carbono atrapado en una estructura tetragonal centrada en el cuerpo. Esta estructura reticular altamente distorsionada es la principal razón para la alta dureza de la martensita, ya que como los átomos en la martensita están empaquetados con una densidad menor que en la austenita, entonces durante la transformación (que nos lleva a la martensita) ocurre una expansión que produce altos esfuerzos localizados que dan como resultado la deformación plástica de la matriz. Después de la cementita es el constituyente más duro de los aceros. La martensita se presenta en forma de agujas y cristaliza en la red tetragonal. La proporción de carbono en la martensita no es constante, sino que varía hasta un máximo de 0.89% aumentando su dureza, resistencia mecánica y fragilidad con el contenido 2 de carbono. Su dureza está en torno a 540 Vickers, y su resistencia mecánica varía de 175 a 250 Kg/mm y su alargamiento es del orden del 2.5 al 0.5%. Además es magnética. 2.5.2.6 Bainita: Se forma la bainita en la transformación isoterma de la austenita, en un rango de temperaturas de 250 a 550ºC. El proceso consiste en enfriar rápidamente la austenita hasta una temperatura constante, manteniéndose dicha temperatura hasta la transformación total de la austenita en bainita. 2.5.2.7 Ledeburita: La ledeburita no es un constituyente de los aceros, sino de las fundiciones. Se encuentra en las aleaciones Fe-C cuando el porcentaje de carbono en hierro aleado es superior al 25%, es decir, un contenido total de 1.76% de carbono. La ledeburita se forma al enfriar una fundición líquida de carbono (de composición alrededor del 4.3% de C) desde 1130ºC, siendo estable hasta 723ºC, descomponiéndose a partir de esta temperatura en ferrita y cementita 2.5.3 DIAGRAMA DE EQUILIBRIO DE LAS ALEACIONES HIERRO - CARBONO La temperatura a que tienen lugar los cambios alotrópicos en el hierro estará influida por los elementos que forman parte de la aleación, de los cuales el más importante es el carbono. La figura que mostramos a continuación muestra la porción de interés del sistema de aleación Fe-C. Contiene la parte entre Fe puro y un compuesto intersticial, llamado carburo de hierro, que contiene un 6.67% de C en peso. Esta porción se llamará diagrama de equilibrio hierro-carburo de hierro. Antes de estudiar este diagrama es importante notar que no se trata de un verdadero diagrama de equilibrio, pues un verdadero equilibrio implicaría que no hubiera cambio de fase con el tiempo. Sin embargo, es un hecho que el compuesto carburo de hierro se descompondrá de una manera muy lenta en hierro y carbono (grafito), lo cual requerirá un período de tiempo muy largo a temperatura ambiente. El carburo de hierro se dice entonces metaestable; por tanto, el diagrama hierro-carburo de hierro, aunque técnicamente representa condiciones metaestables, puede considerarse como representante de cambios en equilibrio, bajo condiciones de calentamiento y enfriamiento relativamente lentas.
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Figura 2: Diagrama Fe-C
El diagrama muestra tres líneas horizontales que indican reacciones isotérmicas. La solución sólida se llama austenita. La segunda figura muestra ampliada la porción del diagrama de la esquina superior izquierda. Esta se conoce como región delta, debido a la solución sólida . A 2720ºF se encuentra una línea horizontal que nos marca la reacción peritéctica. Dicha reacción responde a la ecuación:
2.5.3.1 Diagrama Fe – C: La máxima solubilidad del carbono en el hierro delta (de red cúbica centrado en el cuerpo) es 0,10 % de C, mientras que el Fe gamma (de red cúbica centrado en las caras) disuelve al carbono en una proporción mucho mayor. En cuanto al valor industrial de esta región es muy pequeño ya que no se efectúa ningún tratamiento térmico en este intervalo de temperaturas. La siguiente línea horizontal corresponde a una temperatura de 1129ºC, esta temperatura es la de solidificación del eutéctico y la reacción que en ella se desarrolla es:
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La mezcla eutéctica, por lo general, no se ve al microscopio, ya que a la temperatura ambiente la fase gamma no es estable y experimenta otra transformación durante el enfriamiento. La última línea horizontal, se presenta a los 722ºC, esta línea corresponde a la temperatura de formación del eutectoide, y al alcanzarse en un enfriamiento lento la fase gamma debe desaparecer. La ecuación de la reacción eutectoide que se desarrolla puede expresarse por:
En función del contenido de carbono suele dividirse el diagrama de hierro-carbono en dos partes: una que comprende las aleaciones con menos del 2 % de carbono y que se llaman aceros, y otra integrada por las aleaciones con más de un 2 % de carbono, las cuales se llaman fundiciones. A su vez, la región de los aceros se subdivide en otras dos: una formada por los aceros cuyo contenido en carbono es inferior al correspondiente a la composición eutectoide (0,77 %C) los cuales se llaman aceros hipoeutectoides, y la otra compuesta por los aceros cuyo contenido se encuentra entre 0,77 y 2 %, y que se conocen por aceros hipereutectoides.
2.6 ENSAYOS PARA DETERMINAR LAS CARACTERÍSTICAS DE LOS ACEROS 2.6.1 ANÁLISIS QUÍMICO Este ensayo tiene por finalidad, determinar la composición química del acero. El método espectrográfico es el más utilizado. Este procedimiento se opera colocando en incandescencia el material a ensayar mediante una potente fuente de calor, tal como un arco voltaico. La luz emitida se descompone por medio de prismas en un espectro, cada línea del espectro corresponde a un determinado elemento químico de la muestra ensayada. 2.6.2 ENSAYOS METALOGRÁFICO El ensayo metalográfico tiene por objeto establecer el estado del acero en un instante de su proceso. Este ensayo concretamente, persigue el estudio de la integridad y estructura del acero. La integridad del acero está determinada por la continuidad o discontinuidad de la masa metálica. Se dice que el acero es integro o continuo, cuando carece de discontinuidades físicas como son: fisuras, sopladuras, micro cavidades de contracción e inclusiones no metálicas.
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2.6.3 ENSAYOS MICROSCÓPICOS Este ensayo es muy importante previo al uso del acero porque se adelanta a los resultados prácticos, de esta forma se puede predecir si puede servir para el uso a que está destinado. La misión de los estudios metalográficos es el conocimiento de las propiedades y el comportamiento del acero bajo los determinados tipos de procesos a los que se les somete, creando así las bases para el diseño de la pieza a elaborar. Por la vía microscópica se pueden comprobar los defectos de elaboración y las causas de las averías, roturas, tamaños de grano, así como la estructura del acero en cada parte del proceso. 2.6.4 ENSAYOS MACROSCÓPICOS La macroscopía es la observación hecha a bajos aumentos; en general no superior a 30 ó 40 aumentos, e inclusive a ojo desnudo. Este ensayo se usa para identificar la distribución y el contenido de inclusiones. La macroscopía puede hacerse con una lupa de un solo lente o con un microscopio común de bajo poder, más frecuentemente se suele hacer con un microscopio estereoscópico de bajo poder; éste tiene la ventaja de permitir apreciar la tercera dimensión, con la cual se conoce la profundidad del defecto observado. La macroscopía puede hacerse directamente sobre la zona elegida para la observación o puede ser necesario previamente sensibilizar la falla mediante un reactivo. Para el estudio macroscópico se prepara una superficie plana haciendo un torneado escalonado, un cepillado, rectificado, y finalmente se desbasta con papel de esmeril hasta lija 600. La situación de estas superficies se elige de acuerdo con el fin pretendido para el ensayo, que determina también el tipo de acabado que debe darse. Para este caso es necesario pulir con paño de diamante hasta 1/4 de micra, posteriormente se procede a la observación de la probeta previamente atacada, se analiza y se presentan los resultados. 2.6.5 ENSAYO DE DUREZA Los ensayos de dureza miden la resistencia a la penetración sobre la superficie del acero, efectuada por un objeto duro. Se han diseñado diversas pruebas de durezas, pero las que se utilizan en este caso son el ensayo de dureza Brinell, el ensayo de dureza Rockwell y el ensayo de dureza Vickers (micro dureza). 2.6.5.1 Dureza BRINELL (HB): El ensayo de dureza Brinell consiste en comprimir sobre la superficie del acero una bola de acero de 10 mm de diámetro con una carga de 3000 Kg. Para evitar una huella demasiado profunda en los metales blandos se reduce la carga a 500 Kg. Para los metales muy duros se emplea una bola de carburo de Wolframio para que sea mínima la deformación del penetrador. La carga se aplica durante un tiempo normalizado, usualmente de 30 segundos y después de eliminar la carga, se mide el diámetro de la huella con un microscopio de poco aumento. Debe obtenerse la medida de dos diámetros perpendiculares. La superficie donde se produce la huella debe ser plana, pulida y estar exenta de óxidos, suciedad, cascarilla o materias extrañas para que sea posible determinar con exactitud el diámetro dé la impresión.
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La cifra de dureza Brinell (HB) es el resultado de dividir la carga P por el área superficial de la huella. Se emplea la fórmula: En la que: P= Carga Aplicada en Kg. D= Diámetro de la Bola en mm. d= Diámetro de Huella en mm
2.6.5.2 Dureza ROCKWELL (HR): Es uno de los ensayos de dureza más empleados. Su aceptación general se debe a la rapidez, la ausencia de error personal, la capacidad para distinguir bajas diferencias de dureza en los aceros y el pequeño tamaño de huella, que hace posible ensayar sin deteriorar las piezas. El ensayo utiliza la profundidad de penetración, bajo carga constante, como medida de la dureza. El ensayo Rockwell emplea como penetradores una bola de acero, para materiales con resistencia a la tracción de hasta 77 Kg/mm2, y un cono de diamante (penetrador Brale) para los ensayos de mayor resistencia y mayor dureza. El intervalo útil de este ensayo Rockwell C es el comprendido entre 20 y 70 HRC unidades, para materiales más blandos o para materiales delgados que posean una capa cementada o nitrurada de emplea otro ensayo, Rockwell B. 2.6.5.3 Ensayo de Micro Dureza VICKERS (NDV): Esta prueba de micro dureza es una solución a muchos problemas metalúrgicos en los cuales es necesario medir la dureza a superficies de áreas muy pequeñas, forma penetraciones tan pequeñas que se requiere un microscopio para efectuar la medición. Es muy útil para medir el gradiente de dureza en una superficie calibrada, también para medir las determinaciones de dureza de los constituyentes de una micro estructura. En el ensayo de dureza Vickers se emplea como penetrador una pirámide de diamante de base cuadrada. Las caras opuestas de la pirámide forman un ángulo de 1360. Fue elegido porque corresponde aproximadamente a la relación óptima de diámetro de huella de bola en el ensayo Brinell. Por la forma del penetrador se denomina a veces entre los anglosajones, ensayo de dureza con pirámide de diamante y se usan como símbolos de la dureza Vickers las iniciales DPH, VHN o VPH; nosotros empleamos el Símbolo NDV, que es el Número de Dureza Vickers. La dureza Vickers se define como la relación de la carga al área de la superficie de la huella. La ecuación que define la dureza Vickers es: En la que: P = carga aplicada en Kg. d = media de la longitud de las dos diagonales en mm. 680 = ángulo medio formado por las dos caras opuestas de la pirámide de diamante = q/2 donde; q = 1360
2.6.6 ENSAYO DE TRACCIÓN El ensayo de tracción se emplea ampliamente para obtener una información básica sobre la resistencia mecánica de los aceros y como ensayo de recepción para la especificación de los mismos. En el ensayo de tracción se somete la probeta a una fuerza de tracción monoaxial, que va aumentando de forma progresiva y se van midiendo simultáneamente los correspondientes alargamientos. Con los datos de carga y alargamiento se construye una curva esfuerzo - deformación convencional. La resistencia a la tracción es el cociente obtenido al dividir la carga máxima por la sección transversal inicial de la probeta.
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2.6.6.1 Deformación o Alargamiento: Cuando se aplica a una probeta una fuerza de tensión uniaxial, se produce una elongación de la probeta en la dirección de la fuerza. Tal desplazamiento se llama deformación. Por definición, la deformación originada por la acción de una fuerza de tensión uniaxial sobre una muestra metálica, es el cociente entre el cambio de longitud de la muestra en la dirección de la fuerza y la longitud original. Donde: l es la longitud después de la acción de la fuerza lo es la longitud inicial de la pieza
Como puede deducirse de la formula, la deformación es una magnitud adimensional. En la práctica, es común convertir la deformación en un porcentaje de deformación o porcentaje de elongación. % deformación = deformación x 100 = % elongación
2.6.6.2 Deformación Elástica y Plástica: Cuando una pieza se somete a una fuerza de tensión uniaxial, se produce una deformación del material. Si el material vuelve a sus dimensiones originales cuando la fuerza cesa se dice que el material ha sufrido una DEFORMACIÓN ELÁSTICA. El número de deformaciones elásticas en un material es limitado ya que aquí los átomos del material son desplazados desde su posición original, pero no hasta el extremo de que tomen nuevas posiciones fijas. Así cuando la fuerza cesa, los átomos vuelven a sus posiciones originales y el material adquiere su forma original. Si el material es deformado hasta el punto que los átomos no pueden recuperar sus posiciones originales, se dice que ha experimentado una DEFORMACIÓN PLÁSTICA. 2.6.6.3 Módulo de Elasticidad: En la primera parte del ensayo de tensión, el material se deforma elásticamente, o sea que se elimina la carta sobre la muestra, volverá a su longitud inicial. Para metales, la máxima deformación elástica es usualmente menor al 0.5%. En general, los metales y aleaciones muestran una relación lineal entre la tensión y la deformación en la región elástica en un diagrama de tensión – deformación que se describe mediante la ley de Hooke:
Donde: E es el módulo de elasticidad o módulo de Young σ es el esfuerzo o tensión ﻉes la deformación El módulo de Young tiene una íntima relación con la fuerza de enlace entre los átomos en un material. Los materiales con un módulo elástico alto son relativamente rígidos y no se deforman fácilmente.
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2.6.6.4 Límite Elástico: Es la tensión a la cual un material muestra deformación plástica significativa. Debido a que no hay un punto definido en la curva de tensión – deformación donde acabe la deformación elástica y se presente la deformación plástica se elige el límite elástico cuando tiene lugar un 0.2% de deformación plástica, como se ilustra a continuación.
El límite elástico al 0.2% también se denomina esfuerzo de fluencia convencional a 0.2%.
2.6.6.5 Resistencia máxima a la Tensión: La resistencia máxima a la tensión es la tensión máxima alcanzada en la curva de tensión – deformación. Si la muestra desarrolla un decrecimiento localizado en su sección (un estrangulamiento de su sección antes de la rotura), la tensión decrecerá al aumentar la deformación hasta que ocurra la fractura puesto que la tensión se determina usando la sección inicial de la muestra. Mientras más dúctil sea el metal, mayor será el decrecimiento en la tensión en la curva tensióndeformación después de la tensión máxima. La resistencia máxima a la tensión de un material se determina dibujando una línea horizontal desde el punto máximo de la curva tensión – deformación hasta el eje de las tensiones (punto TS en la figura). La tensión a la que la línea intercepta al eje de tensión se denomina resistencia máxima a la tensión, o a veces simplemente resistencia a la tensión o tensión de fractura.
2.6.6.6 Porcentaje de Elongación (Estiramiento): La cantidad de elongación que presenta una muestra bajo tensión durante un ensayo proporciona un valor de la ductilidad de un material. La ductilidad de los materiales comúnmente se expresa como porcentaje de la elongación, comenzando con una longitud de calibración usualmente de 2in (51mm). En general, a mayor ductilidad (más deformable es el metal), mayor será el porcentaje de la elongación. El porcentaje de elongación de una muestra después de la fractura puede medirse juntando la muestra fracturada y midiendo longitud final con un calibrador. El porcentaje de elongación puede calcularse mediante la ecuación: % elongación
=
l - lo
x 100
lo
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Este valor es importante en ingeniería no solo porque es una medida de la ductilidad del material, sino también porque da una idea acerca de la calidad del mismo. En caso de que haya porosidad o inclusiones en el material o si ha ocurrido algún daño por un sobrecalentamiento del mismo, el porcentaje de elongación de la muestra puede decrecer por debajo de lo normal. 2.6.6.7 Porcentaje de Reducción de Área: Este parámetro también da una idea acerca de la ductilidad del material. Esta cantidad se obtiene del ensayo de tensión utilizando una muestra de 0.5 pulgadas (12.7mm) de diámetro. Después de la prueba, se mide el diámetro de la sección al fracturar. Utilizando la medida de los diámetros inicial y final, puede determinarse el porcentaje de reducción en el área a partir de la ecuación:
% reducción de área
Ao - Af =
x 100 Ao
2.6.6.8 Esfuerzo de Fluencia: El esfuerzo de fluencia determina si el metal se deformará o no y por ello es más importante que la resistencia a la tracción y es aquel en que el deslizamiento se hace notorio e importante. Si se diseña un componente que deba soportar una fuerza durante su uso, debe asegurarse que no se deforme plásticamente. Por ejemplo: Un tornillo de una culata no funcionará adecuadamente cuando se deforme más allá de lo especificado. Por esto debe seleccionarse un material que tenga un alto punto de fluencia o agrandar el componente lo suficiente para que la fuerza aplicada produzca un esfuerzo por debajo del esfuerzo de fluencia. 2.6.6.9 Límite de Fluencia: Si durante el ensayo se observa una caída o estabilización de la carga, el esfuerzo correspondiente al valor más alto de dicha carga se denomina límite superior de fluencia y el esfuerzo correspondiente a la mayor carga subsiguiente observada se denomina límite inferior de fluencia. 2.6.6.10 Ductilidad: La ductilidad mide el grado de deformación que un material puede soportar sin romperse. Existen dos procedimientos para describir la ductilidad. Primero, se podría medir por medio del porcentaje de alargamiento o elongación y segundo consiste en medir el cambio porcentual del área, es decir, reducción del área. Entre mayor % de alargamiento o mayor reducción de área mayor es la ductilidad. 2.6.6.11 Tensión Real – Deformación Real Donde: F es la fuerza uniaxial media sobre la muestra de ensayo Ai es el área de muestra de sección mínima en un instante Donde: lo es la longitud de calibración de la muestra Li es la longitud entre las calibraciones durante el ensayo Si asumimos un volumen constante de la longitud de calibración por la sección de la muestra durante el ensayo entonces:
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Los ingenieros normalmente no utilizan cálculos basados en tensión real, en su lugar se utiliza el esfuerzo de fluencia convencional al 0,2% para diseños de estructura con los factores de seguridad apropiados. En investigación de materiales, algunas veces puede ser útil conocer la curva de tensión real – deformación real. 2.6.7 ENSAYO DE RESILENCIA (ENSAYO DE IMPACTO) Se utiliza para determinar la tendencia del material al comportamiento frágil. La respuesta de la probeta al ensayo de impacto se mide usualmente por la energía absorbida en la rotura de la probeta. La energía absoluta se expresa en Kg/cm², es decir, la energía absorbida por unidad de área de la sección transversal de la probeta que queda entre el fondo de la entalla y a cara opuesta a esta última. Es frecuente que se suplemente esta información con alguna medida de ductilidad, como, por ejemplo, el tanto por ciento de contracción de la entalla. Es muy importante examinar la superficie de la fractura para determinar cuándo es fibrosa (fractura de cizallamiento) o granular (fractura de despegue), y hacer una estimulación de la proporción entre fibrosas y áreas granulares cuando se presentan fracturas de tipo mixto. Generalmente se pueden aplicar varios métodos de ensayo: -
Charpy (ISO 179-1, ASTM D 6110) Izod (ISO 180, ASTM D 256, ASTM D 4508) y 'unnotched cantilever beam impact' (ASTM D 4812) Ensayo tracción por impacto (ISO 8256 und ASTM D 1822) Dynstat ensayo flexión por impacto (DIN 53435)
2.6.8 ENSAYO DE TORSIÓN Los ensayos de torsión se realizan para determinar propiedades de los metales, tales como el módulo de elasticidad en cizallamiento, el límite elástico en torsión y el módulo de rotura. También se verifican sobre piezas enteras, tales como tornillos, árboles, ejes y taladros helicoidales, que están sometidas a cargas de torsión durante el servicio. 2.6.9 ENSAYOS DE COMPRESIÓN (RECALQUE) Este método, por su sencillez y efectividad es uno de los más empleados pues, además de ser muy rápido, determina automáticamente y en paralelo, a otros defectos de tipo superficial que el material pudiera contener. La prueba de compresión se realiza de una manera semejante a la de tensión excepto que las fuerzas actúan empujando los extremos de la probeta. El empleo del mismo resulta altamente práctico, puesto que con él puede determinarse no solamente la capacidad de deformación, sino que siguiendo un proceso fijado en el recalcado de la probeta y escalonando el mismo sucesivamente, puede determinarse con bastante certeza el límite de su capacidad de deformación. De este modo pueden aceptarse como aptos ciertos materiales para ser procesados por deformación en frío y para la fabricación de piezas en el que se utiliza este principio (tornillos) cuyo recalcado debe sobrepasar este límite.
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2.7 ACABADOS Y TRATAMIENTO DE LOS MATERIALES Los metales se pueden someter a una serie de tratamientos para potenciar sus propiedades: Dureza, resistencia mecánica, plasticidad para facilitar su conformado, entre otras propiedades. Existen cuatro clases de tratamientos: Tratamientos térmicos. El metal es sometido a procesos térmicos en los que no varía su composición química, aunque sí su estructura. Tratamientos termoquímicos. Los metales se someten a enfriamientos y calentamientos, pero además se modifica la composición química de su superficie exterior. Tratamientos mecánicos. Se mejoran las características de los metales mediante deformación mecánica, con o sin calor. Tratamientos superficiales. Se mejora la superficie de los metales sin variar su composición química másica. En estos tratamientos, a diferencia de los termoquímicos, no es necesario llevar a cabo calentamiento alguno. Los tratamientos no deben alterar de forma notable la composición química del metal pues, en caso contrario, no sería un tratamiento, sino otro tipo de proceso. 2.7.1 TRATAMIENTOS TÉRMICOS Son operaciones de calentamiento y enfriamiento de los metales que tienen por objeto modificar su estructura cristalina (en especial, el tamaño del grano). La composición química permanece inalterable. Todo tratamiento térmico se desarrolla en tres fases: Calentamiento hasta la temperatura máxima, permanencia en la temperatura máxima y enfriamiento desde la temperatura máxima a la temperatura ambiente. El éxito de los tratamientos térmicos depende de la rata de calentamiento, de la masa a tratar y de la velocidad del enfriamiento. Los tratamientos térmicos de mayor aplicación son: Recocido, Temple, Revenido y Normalizado. 2.7.1.1 Recocido: Consiste en un calentamiento a temperatura adecuada y de duración determinada, seguido de un enfriamiento lento de la pieza tratada. Su objetivo es destruir estados anormales constitucionales y estructurales, que endurecen el material, permitiendo ablandarlos para poder trabajarlos mejor. Existen varios tipos de recocido dependiendo de la anormalidad que se trata de corregir. 2.7.1.1.1 Recocido de Homogeneización: Tiene por objeto destruir la heterogeneidad química producida por una solidificación defectuosa. Se realiza a temperaturas relativamente elevadas, cercanas a la de fusión, y se aplica principalmente a las aleaciones de metales no férreos propensos a segregaciones. 2.7.1.1.2 Recocido de Regeneración: Tiene por objeto destruir la dureza anormal producida por un enfriamiento rápido involuntario o voluntario (temple). Se realiza también a temperaturas elevadas, aunque, en general, inferiores a las del recocido de homogeneización y se aplica exclusivamente a las aleaciones templadas, es decir, a las que endurecen con enfriamientos rápidos. GUÍA Y TABLAS TÉCNICA DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
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2.7.1.1.3 Recocido Contra Acritud: Tiene por objeto destruir el endurecimiento producido por la deformación en frío. Se realiza a temperaturas muy poco superiores a la de recristalización y se aplica a todos los metales y aleaciones que se endurecen por deformación en frío. 2.7.1.1.4 Recocido de Estabilización: Tiene por objeto destruir las tensiones internas producidas en la masa del metal por su mecanización o por moldeos complicados. Se realiza a temperaturas comprendidas entre 100°C y 200°C, durante tiempos muy prolongados, que superan frecuentemente las 100 horas. Es en realidad un envejecimiento artificial, pues consigue acelerar las deformaciones que se producirían en el transcurso del tiempo espontáneamente, evitando así las variaciones de cotas de las piezas una vez terminadas. 2.7.1.2 Temple: Consiste en un calentamiento del material hasta una temperatura crítica, seguido de un enfriamiento muy rápido para impedir la transformación normal del constituyente obtenido en el calentamiento. El objetivo del temple es aumentar la dureza y resistencia mecánica, a través de la obtención de martensita. El endurecimiento conseguido con el temple puede compararse al obtenido con la deformación en frío. En este proceso el aumento de la dureza se debe a la tensión en que quedan los granos al deformarse, o sea, a la deformación de su estructura micrográfica y en el temple el aumento de la dureza se debe a la tensión en que quedan los cristales por la deformación de la estructura cristalina. 2.7.1.2.1 Fases del Temple: Calentamiento: En esta fase se transforma toda la masa del acero en austenita. Su desarrollo está definido por tres variables: velocidad de elevación de temperatura, permanencia en la temperatura límite y temperatura limite, la cual está definida como la temperatura mínima que debe alcanzar un acero determinado para que toda su masa pueda transformarse en cristales de austenita. Enfriamiento: Su objetivo es transformar la totalidad de la austenita formada en otro constituyente muy duro (martensita), aunque en alguna variedad del temple el constituyente final deseado es la bainita. El factor que caracteriza a la fase de enfriamiento es la velocidad de enfriamiento mínimo para que tenga lugar la formación de la martensita. Esta velocidad se denomina velocidad crítica de temple. 2.7.1.2.2 Velocidad Crítica de Temple: Las velocidades críticas de temple varían para los aceros al Carbono de 200°C a 600°C por segundo, de acuerdo con el porcentaje de Carbono. En general, los elementos de aleación disminuyen la velocidad crítica de temple, pudiendo alguno de ellos templarse al aire, a velocidades inferiores a 50°C por segundo. 2.7.1.2.3 Factores que influyen en la práctica del temple: Tamaño de las Piezas: Es uno de los factores más influyentes en las características finales del temple. En piezas delgadas, tanto en el calentamiento como el enfriamiento, la diferencia de temperatura entre el interior y la periferia es mínima. Pero si se trata de piezas de gran espesor o gran diámetro, la temperatura en su interior será inferior en el calentamiento y superior en el enfriamiento a la de su periferia. En el calentamiento el tamaño de la pieza no tiene otra influencia que aumentar la duración del proceso. Pero si se trata de un enfriamiento relativamente rápido, como exige el temple, la influencia del espesor GUÍA Y TABLAS TÉCNICA DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
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tiene mayores consecuencias, puesto que las velocidades que se obtiene en el interior de la pieza son a veces muy inferiores a las de la periferia. El resultado es que en piezas muy gruesas la velocidad de enfriamiento a partir de un diámetro determinado es inferior a la crítica y el núcleo de las piezas queda sin templar. Composición: El Carbono influye en la temperatura y en la velocidad crítica de temple. La temperatura de temple disminuye cuanto más se aproxima el acero a la composición eutectoide. Los elementos de aleación cambian la posición del punto eutectoide en el diagrama Hierro - Carbono. En general, gracias a ellos ocurren las siguientes variaciones: a. El Aluminio, Berilio, Niobio, Tantalio, Titanio y el Circonio, forman carburos y desplazan la composición eutectoide hacia la derecha. b. El Cobalto, Cobre y Silicio forman soluciones sólidas con el Hierro, pero no dan ningún carburo. En consecuencia baja el contenido de Carbono del eutectoide, desplazándose hacia la izquierda. c. El Molibdeno, Cromo, Wolframio, Manganeso y el Níquel disminuyen el contenido de Carbono de eutectoide, según la importancia de la aleación, pues de ella depende que formen soluciones sólidas de Hierro y Carbono. Medio de Enfriamiento: El medio de enfriamiento más adecuado para templar es aquel en el que se consiga una velocidad de temple ligeramente superior a la crítica. Es perjudicial que la velocidad de temple sea excesivamente grande, pues se corre el peligro de producirse tensiones y grietas, debido al desigual enfriamiento de las piezas entre la superficie y el interior de ellas. Si el enfriamiento es lento, es más uniforme. Los medios de enfriamiento más empleados son el agua ó salmueras, los aceites (Preferiblemente minerales y preparados especialmente para temple) y algunos polímeros desarrollados recientemente. 2.7.1.3 Revenido: Es un tratamiento complementario del temple y se aplica, por tanto, exclusivamente a los aceros templados. El revenido normal se realiza a los aceros tratados con transformación martensitica, consiguiendo mejorar la tenacidad a costa de disminuir la dureza. La temperatura del calentamiento es inferior a la del temple y cuanto más se aproxima a ésta y mayor es la permanencia a la temperatura máxima, mayor es la disminución de la dureza y mejor el aumento de la tenacidad, es decir, mayor es la intensidad del revenido. La velocidad del enfriamiento no tiene ninguna influencia en el resultado del tratamiento. 2.7.1.4 Normalizado: Es en realidad una variedad del recocido que se aplica exclusivamente a los aceros. Se practica calentando el material a una temperatura de 40°C a 50°C superior a la critica (Ac3) y una vez todo el metal haya pasado al estado austenitico, se deja enfriar al aire tranquilamente. Se diferencia del recocido y del temple en que el enfriamiento es mucho más lento en el recocido (dentro del horno) y mucho más rápido en el temple (en agua, entre otros) El objeto del normalizado es volver el acero al estado que se supone normal después de haber sufrido tratamientos defectuosos, o bien después de haber sido trabajado en caliente o en frío por forja, laminación, entre otros. Se consigue así afinar estructura y eliminar tensiones internas. Se emplea casi exclusivamente GUÍA Y TABLAS TÉCNICA DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
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para aceros al carbono de baja aleación. El resultado de este tratamiento depende del espesor de la pieza, debido a que la velocidad de enfriamiento es mayor en las piezas delgadas que en las piezas gruesas. 2.7.2 TRATAMIENTOS TÉRMOQUÍMICOS Son operaciones de calentamiento y enfriamientos de los metales, con la aportación de otros elementos a las superficies de las piezas. Actualmente se emplean la cementación, nitruración, cianuración, carbonitruración y la sulfinuzación. 2.7.2.1 Cementación: Consiste en carburar una capa superficial del acero, rodeándola de un producto carburante y calentándolo a temperatura adecuada. Una vez terminada la operación, se templa y se reviene la pieza, quedando con gran dureza superficial y buena tenacidad en el núcleo. Se hace en los aceros de bajo carbono, inferior al 0.30%, utilizándose también aceros aleados con Níquel, Cromo y Molibdeno. La operación se realiza a 850°C a 950°C, es decir, con el acero en estado austenitico y el hierro en forma de Hierro Gamma, que es cuando tiene mayor capacidad de disolución del carburo de hierro. Una vez adsorbido el carbono por la capa periférica del acero, tienen lugar un proceso de difusión del carbono hacia el interior de la pieza en función del tiempo. 2.7.2.2 Nitruración: Es un tratamiento de endurecimiento superficial del acero por absorción de nitrógeno, a una temperatura determinada. Este proporciona una gran dureza superficial y una gran resistencia a la corrosión sin que se produzcan grandes deformaciones. Se utiliza no sólo para endurecer superficialmente las piezas de maquinarias como cigüeñales, sino también herramientas, como brocas, cuyo rendimiento mejora notablemente. Obtienen durezas muy elevadas, superiores a los 1000 Vickers (78 HRC), confiere resistencia a la corrosión del agua dulce, agua salada, atmósferas húmedas, entre otras. No produce deformación en la pieza. Tiene el inconveniente que solo se puede nitrurar aceros especiales y que es un tratamiento muy costoso. Mantiene la dureza conseguida a temperaturas de trabajo cercanas a los 500°C. La operación se realiza calentando las piezas a unos 500°C en una corriente de amoniaco durante uno a cuatro días, en la cual el amoniaco se disocia con el calor. La dureza se atribuye a la formación del nitruro de hierro (Fe2N) en la capa exterior y Fe3N en las capas interiores. Los espesores de la capa nitrurada más empleados varían entre 0.20 y 0.70mm, según la duración de la operación, consiguiendo aproximadamente un espesor de 0.30mm por día. El operar a bajas temperaturas es una ventaja de la nitruración pues así no hay aumento del tamaño del grano ni es preciso someter las piezas a ningún tratamiento posterior, bastando en el peor de los casos a un ligero rectificado. 2.7.2.3 Cianuración: Es un tratamiento intermedio entre la cementación y la nitruración, ya que el endurecimiento superficial se consigue por una acción combinada del carbono y el nitrógeno a una temperatura determinada. La cianuración no sólo se utiliza para endurecer superficialmente a aceros de bajo contenido en carbono, sino aceros de aleación media cuyo núcleo interesa que quede con buena resistencia. Se realiza calentando las piezas de 750°C a 950°C en un baño de cianuro sódico (30 – 40%), carbonato sódico (30 – 40%) y cloruro sódico (20 – 30%), la temperatura de fusión del baño es de unos 600°C.
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El Nitrógeno naciente se combina con el acero formando nitruros igual que en la nitruración y el carbono se disuelve en el hierro gamma, ya que a la temperatura de la operación se encuentra el acero en estado austenitico. El espesor de la capa cianurada depende de la duración del tratamiento, consiguiendo capas duras de 0.30mm de profundidad en unos 50 minutos. Presenta el inconveniente que las capas duras no son muy profundas y además, los cianuros son muy venenosos. 2.7.2.4 Carbonitruración: Se consigue al igual que en el caso anterior un endurecimiento superficial del acero por la absorción simultánea de carbono y nitrógeno, estribando la única diferencia es que mientras en el caso anterior se realizaba con cementantes líquidos en un baño de cianuro sódico, en este caso se hace por medio de gases, con lo que también se puede denominar cianuración gaseosa. 2.7.2.5 Sulfunuzación: Se consigue con él incorporar a la capa superficial de los metales y los aceros, carbono, nitrógeno y sobre todo azufre, mediante su inmersión en un baño especial y a una temperatura determinada. Su objeto es aumentar la resistencia al desgaste de las piezas tratadas, calentándolas en un baño de sales especiales a 565°C de una a tres horas, pues a 575°C se inicia un hinchamiento del material. La duración de la sulfinuzación oscila entre 30 minutos y tres horas, según sea el tamaño y espesor de la pieza, obteniéndose como máximo una capa tratada de 0.3mm de espesor, resultando inútil prolongar la duración del tratamiento para obtener mayores espesores de la capa. Como resultado se advierte una corrosión superficial que origina microcavidades que presenta el aspecto de “piel de gallina” muy fina. Los picos formados por el material trasformado, se aplastan en cuanto se inicia el rozamiento rellenando los poros y al cabo de algunos minutos se crea un pulido característico de la superficie. Las piezas después de tratadas no adquieren mayor dureza que la que tenía el material base. 2.7.3 TRATAMIENTOS MECÁNICOS Mejoran las características de los metales por deformación mecánica, con o sin calor. Existen los siguientes tratamientos mecánicos: 2.7.3.1 Tratamientos Mecánicos en Caliente: También denominados forja. Consisten en calentar un metal a una temperatura determinada para, luego, deformarlo golpeándolo fuertemente. Con esto se afina el tamaño del grano y se eliminan del material sopladuras y cavidades interiores, con lo que se mejora su estructura interna. Forja: Es una deformación violenta de los metales, llevándolos previamente a temperaturas superiores a la de recristalización. A esta temperatura, no solo pueden darse a los metales grandes deformaciones con pequeños esfuerzos, sino que la magnitud de la deformación es prácticamente ilimitada, sin que nunca se produzca acritud. Lamina en caliente: Es el proceso mecánico, efectuado por encima de la temperatura de recristalización, logrando la deformación plástica del acero para obtener barras en diferentes perfiles y dimensiones.
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2.7.3.2 Tratamientos Mecánicos en frio: Consisten en deformar el metal a la temperatura ambiente, bien golpeándolo, o por trefilado o laminación. Estos tratamientos incrementan la dureza y la resistencia mecánica del metal y, también, acarrean una disminución en su plasticidad. 2.7.3.2.1 Calibrado o Trefilado: Es el proceso mecánico en el cual se reduce la sección transversal por estirado en frío, al ser forzada la barra a pasar a través de una hilera con geometría predeterminada (platina, redondo, cuadrado, hexágono) logrando obtener tolerancias dimensionales más estrechas y variación en sus propiedades mecánicas. La deformación profunda en frío produce en casi todos los metales un aumento de su dureza, de su resistencia mecánica y de su límite elástico, a costa de una disminución de su plasticidad (alargamiento) y tenacidad (resiliencia). Esta variación en las propiedades se denomina acritud, la cual trae como beneficios el aumento de la dureza, resistencia mecánica y límite elástico. 2.7.3.2.2 Torneado: Es la reducción mecánica de la sección transversal por medio del desprendimiento de viruta, logrando obtener superficies libres de defectos, tensiones internas y descarburización, con un buen acabado. 2.7.3.2.3 Rectificado: También se denomina pulido. Es el proceso seguido al torneado o calibrado, que permite obtener una superficie brillante, de excelente presentación y con tolerancias dimensionales más estrechas. Regularmente se usan máquinas rectificadoras sin puntos. 2.7.4 TRATAMIENTOS SUPERFICIALES Aquí se incluyen los procedimientos de mejora superficial de materiales más empleados. Dos de estos tratamientos es la metalización y el cromado duro. 2.7.4.1 Metalización: Tiene por objeto depositar un metal sobre la superficie de otro metal base y por esto, las mejoras en las propiedades mecánicas del metal base son exclusivamente superficiales. Consiste en la proyección de partículas en estado plástico o fundido, sobre una pieza, por medio de una pistola metalizadora. Se utiliza tanto en trabajos de reparación como para piezas de nueva construcción como recargue de ejes, reparación de piezas fundidas, protección de piezas contra el desgaste, protección contra la corrosión atmosférica y mejora en acabados, entre otros. Tiene como ventajas mejorar las propiedades de las superficies, los espesores pueden ir desde 0.3mm hasta 20mm y la metalización se efectúa relativamente en frio evitando la contracción del metal proyectado con respecto a la base. No se deben exponer las piezas metalizadas a choques directos. 2.7.4.2 Cromado Duro: Es un proceso electrolítico que con arreglo a una técnica especial confiere a la capa del cromo depositado propiedades muy superiores a la obtenida por el cromado corriente decorativo. Con él se consigue disminuir el coeficiente de rozamiento de la superficie de los metales y aumentar la resistencia al desgaste. Se utiliza en la fabricación de motores de explosión, para el cromado de cilindros. Camisas, segmentos de cigüeñales, ejes de leva, en cilindros para fabricación de metales, para máquinas de fabricar papel, teñidos y estampación de telas, en ejes y pistones de bombas hidráulicas, pistones de prensa, martillos de forja, matrices, troqueles, machos para metales y plásticos, brocas, escariadoras, calibradores de medición, interior de cañones de armas y piezas de artillería, entre otros.
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3 FICHAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS SEGÚN SU CLASIFICACIÓN 3.1 ACEROS AL CARBONO Son aceros no aleados cuyos principales elementos son Fe y C con presencia de cantidades relativamente bajas de los elementos básicos: Mn, Si, P y S los cuales están presentes como elementos residuales o como elementos trazas del proceso de fabricación. Estos aceros según su % de carbono pueden clasificarse como: 3.3.1 DE BAJO CARBONO: Con %C hasta 0,25%; los aceros al bajo carbono son fáciles de moldear o configurar y son soldables. 3.3.2 DE MEDIO CARBONO Con %C entre 0,25 y 0,55%; éstos aceros son resistentes, duros y no tan fáciles de soldar como los aceros al bajo carbono. 3.3.3 ALTO CARBONO: Con %C mayor a 0,55%; los aceros altos en carbono se caracterizan por su dureza tras el tratamiento térmico. Ofrecen elevadas resistencias nominales, incluyendo la resistencia a la fatiga; no son soldables AISI / SAE
%C
%Si
%Mn
%P
%S
1015
0.12 – 0.18
0.15 – 0.30
0.30 – 0.60
Máx. 0.040
Máx. 0.050
1018
0.15 – 0.20
0.15 – 0.30
0.60 – 0.90
Máx. 0.040
Máx. 0.050
1030
0.28 – 0.34
0.15 – 0.30
0.60 – 0.90
Máx. 0.040
Máx. 0.050
1035
0.32 – 0.38
0.15 – 0.30
0.60 – 0.90
Máx. 0.040
Máx. 0.050
1045
0.43 – 0.50
0.15 – 0.30
0.60 – 0.90
Máx. 0.040
Máx. 0.050
1050
0.48 – 0.50
0.15 – 0.30
0.60 – 0.90
Máx. 0.040
Máx. 0.050
1055
0.48 – 0.55
0.15 – 0.30
0.60 – 0.90
Máx. 0.040
Máx. 0.050
1060
0.50 – 0.60
0.15 – 0.30
0.60 – 0.90
Máx. 0.040
Máx. 0.050
1070
0.65 – 0.75
0.15 – 0.30
0.60 – 0.90
Máx. 0.040
Máx. 0.050
1080
0.75 – 0.88
0.15 – 0.30
0.60 – 0.90
Máx. 0.040
Máx. 0.050
1095
0.90 – 1.03
0.15 – 0.30
0.30 – 0.50
Máx. 0.040
Máx. 0.050
Tabla 4 - Composición química para los aceros al carbono
SAE/AISI
UNE
DIN
AFNOR
B.S
UNI
SS
JIS
1015 1018 1030 1035 1045 1050 1055 1060 1070 1080 1095
F-1110 F-1118 F-1131 F-1130 F-1140
CK-15 CK-18 CK-30 CK-35 CK-45 CK-50 CK-55 CK-60 CK-67 CK-75 CK-101
XC-15 XC-18 XC-32 XC-35 XC-45 XC-50 XC-54 XC-60 XC-68 XC-75 XC-101
080A15 080A17 080A32 080A35 080A46 080A50 080A55 080A62 080A72 080A83 080A96
C-15 C-18 C-30 C-35 C-45 C-50 C-55 C-60 C-70 C-80 C-95
1370
S15C Z18C S33C S35C X45C S50C S55C S58C S68C
F-1150
1572 1672 1674 1678
1870
Tabla 5 – Equivalencias de norma para los aceros al carbono
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ACERO AISI/SAE 1020 Tipo de acero: Acero de bajo contenido de carbono Norma: ASTM A108 – UNS G10200 Composición química (% en peso) %C
%Si
%Mn
%P
%S
0.15 0.20
0.15 0.35
0.60 0.90
0.040
0.50
Formas: Barras , platinas laminadas o forjadas en caliente, estiradas en frio y peladas o maquinadas, placa laminada en caliente. Características: Entre los aceros de bajo carbono, el 1020 es el más versátil por sus características; análisis controlado, mejores propiedades mecánicas que otros aceros del mismo tipo por su alto contenido de manganeso, buena soldabilidad, buena maquinabilidad. Cuando se requiere una superficie muy dura pero un centro tenaz, este acero cementado cumple perfectamente. Estirado en frío mejora sus valores de resistencia mecánica y su maquinabilidad, haciéndose muy popular para un sin número de aplicaciones. Densidad: 7.87 g/cm³ (0.284 lb/in³) Propiedades Mecánicas mínimas estimadas según SAE J1397 Tipo de proceso y acabado
Resistencia a la tracción (PSI)
Límite de Fluencia (PSI)
Alargamiento en 2” (%)
Reducción de área (%)
Dureza (HB)
Caliente y maquinado
58000
32000
25
50
116
Estirado en frio
64000
53600
15
40
126
Relación de maquinabilidad 1212 EF =100%
70
Tratamientos Térmicos recomendados (Valores en °C) Recocido Forjado
Normalizado
1100-1250
870 - 900
Ablandamiento
Regeneración
850 – 890 Enfriar al aire
850 – 890 Enfriar en horno
°T Crítica aprox. Templado
Revenido
Cementar 925
150 - 250
Ac1
Ac3
724
840
Aplicaciones: Se utiliza en la fabricación de partes para maquinaria; automotriz, línea blanca, equipo de proceso; que no estén sujetas a grandes esfuerzos. Por su ductilidad es ideal para procesos de transformación en frío como doblar, estampar, recalcar, etc. Sus usos típicos son flechas, tornillos, pernos, sujetadores, entre otras, ya cementado en engranes, piñones, entre otros. NOTAS: Los valores expresados en las propiedades mecánicas y físicas corresponden a los valores promedio que se espera cumple el material. Tales valores son para orientar a aquella persona que debe diseñar o construir algún componente o estructura pero en ningún momento se deben considerar como valores estrictamente exactos para su uso en el diseño. GUÍA Y TABLAS TÉCNICA DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
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ACERO AISI/SAE 1045 Tipo de acero: Acero de medio contenido de carbono Norma: ASTM A108 – UNS G10450 Composición química (% en peso) %C
%Si
%Mn
%P
%S
0.43 0.50
0.15 0.35
0.60 0.90
0.040
0.50
Formas: Barras , platinas laminadas o forjadas en caliente, estiradas en frio y peladas o maquinadas, placa laminada en caliente. Características: Entre los aceros al carbón templables es el 1045 sin duda, el más versátil. Utilizado en aplicaciones en donde se requiera soportar esfuerzos por encima de los 600MPa. (87000psi), o en el caso de diámetros mayores, en donde se necesite una superficie con dureza media, 30 a 40 HRC, y un centro tenaz. Aunque su maquinabilidad no es muy buena, se mejora con el estirado en frío, además con este acabado se vuelve ideal para flechas, tornillos, entre otros, de alta resistencia. Densidad: 7.87 g/cm³ (0.284 lb/in³) Propiedades Mecánicas mínimas estimadas SAE J1397 Tipo de proceso y acabado
Resistencia a la tracción Kgf/ MPa ksi mm²
Límite de Fluencia MPa
Kgf/m m²
ksi
Alarga/ en 2” (%)
Reducción de área (%)
Dureza (HB)
Caliente y maquinado
570
58
82
310
32
45
16
40
163
Estirado en frio
630
64
91
530
54
77
12
35
179
Relación de maquinabilidad 1212 EF =100%
55
Tratamientos Térmicos recomendados (Valores en °C) Forjado
1050-1200
Normalizado
870 - 890
Recocido Ablanda/. 650 – 700 Enfriar al aire
Regeneración 800 – 850 Enfriar en horno
Templado
Revenido
820-850 Agua 830-860 Aceite
300-670
°T Crítica aproximada Ac1 Ac3 730
785
Aplicaciones: Por sus características de temple, se tiene una amplia gama de aplicaciones automotrices y de maquinaria en general, en la elaboración de piezas como ejes y semiejes, cigüeñales, entre otros, de resistencia media. NOTAS: Los valores expresados en las propiedades mecánicas y físicas corresponden a los valores promedio que se espera cumple el material. Tales valores son para orientar a aquella persona que debe diseñar o construir algún componente o estructura pero en ningún momento se deben considerar como valores estrictamente exactos para su uso en el diseño. GUÍA Y TABLAS TÉCNICA DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
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ACERO AISI/SAE 1060 Tipo de acero: Acero de alto contenido de carbono Norma: UNS G10600 Composición química (% en peso) %C
%Si
%Mn
%P
%S
0.55 0.65
0.15 0.35
0.60 0.90
0.040
0.50
Formas: Barras placa laminada en caliente.
, laminadas o forjadas en caliente, estiradas en frio y peladas o maquinadas,
Características: Como acero de alto carbono, alcanza al templarse durezas elevadas. Tiene soldabilidad pobre por lo que no se recomienda, sin embargo en caso necesario se puede hacer con soldadura de arco usando electrodo E-7018. Propiedades Mecánicas mínimas estimadas SAE J1397 Tipo de proceso y acabado
Resistencia a la tracción Kgf/ MPa ksi mm²
Límite de Fluencia MPa
Kgf/ mm²
ksi
Alarga/ en 2” (%)
Reducción de área (%)
Durez a (HB)
Relación de maquinabilida d 1212 EF =100%
Caliente y maquinado
680
69
98
370
38
54
12
30
201
Estirado en frio*
620
63
90
480
49
70
10
40
183
60
*Correspondiente a un estirado en frio con recocido globular Tratamientos Térmicos recomendados (Valores en °C) Recocido Forjado
1000-1150
Normalizado
840 - 900
Templado Ablanda/.
Regeneración
650 – 700 Enfriar al aire
780 - 830 Enfriar en horno
800-830 Agua 810-840 Aceite
Revenido
450 - 600
°T Crítica aproximada Ac1
Ac3
730
760
Aplicaciones: Se utiliza especialmente en partes que requieren de una alta dureza y resistencia (templadas en agua y en aceite, respectivamente). También se emplea en la fabricación de herramientas que requieren una gran tenacidad, como picos, martillos, discos de embrague y ejes de transmisión, entre otros. Su uso se extiende a los implementos agrícolas y a la industria minera. NOTAS: Los valores expresados en las propiedades mecánicas y físicas corresponden a los valores promedio que se espera cumple el material. Tales valores son para orientar a aquella persona que debe diseñar o construir algún componente o estructura pero en ningún momento se deben considerar como valores estrictamente exactos para su uso en el diseño. GUÍA Y TABLAS TÉCNICA DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
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ACERO AISI/SAE 12L14 Tipo de acero: Acero de bajo carbono resulfurado y refosforado al plomo. Norma: UNS G12144 Composición química (% en peso) %C
%Mn
%P
%S
%Pb
0.15
0.85 1.15
0.04 0.09
0.26 0.35
0.15 0.35
Formas: Barras redondas, cuadradas y hexagonal, estiradas en frio. Características: El plomo en este material proporciona lubricación en el trabajo de maquinado, además de las facilidades que el azufre y el fósforo le confieren, con lo que se logra reducir en forma importante la fricción entre la herramienta y la rebaba, permitiendo muy altas velocidades de maquinado sin quema el filo de la primera. Dentro del grupo de aceros de “Libre Maquinado” el 12L14 es sin duda el más popular para este tipo de labores. Normalmente se utiliza estirado en frío. Propiedades Mecánicas mínimas estimadas según SAE J1397 Tipo de proceso y acabado
Resistencia a la tracción Kgf/ MPa ksi mm²
Límite de Fluencia MPa
Kgf/m m²
ksi
Alarga/ en 2” (%)
Reducción de área (%)
Dureza (HB)
Caliente y maquinado
390
40
57
230
23
34
22
45
121
Estirado en frio
540
55
78
410
42
60
10
35
163
Relación de maquinabilidad 1212 EF =100%
160
Tratamientos Térmicos recomendados (Valores en °C) Aunque por su análisis químico puede responder adecuadamente a los tratamientos térmicos a los que se someten los aceros de bajo carbón, este tipo de acero no está diseñado para esto y por lo tanto no se considera ningún tipo de tratamiento. Aplicaciones: Se utiliza generalmente en torno automático para producción de piezas de alto volumen que requieren alto grado de maquinabilidad, tolerancias cerradas y un acabado fino como por ejemplo para ejes, tuercas y pasadores y en general donde la facilidad en el mecanizado sea un factor importante; No se recomienda para formados en frio ni para partes sujetas a fatigas severas. NOTAS: Los valores expresados en las propiedades mecánicas y físicas corresponden a los valores promedio que se espera cumple el material. Tales valores son para orientar a aquella persona que debe diseñar o construir algún componente o estructura pero en ningún momento se deben considerar como valores estrictamente exactos para su uso en el diseño.
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3.2 ACEROS DE BAJA Y MEDIA ALEACIÓN Son aceros con contenido de elementos aleantes menores al 5%, de gran tenacidad y gran resistencia mecánica.
AISI/SAE
%C
%Si
%Mn
%P
%S
%Cr
%Ni
% Mo
4130
0.28-0.33
0.15-0.30
0.40-0.60
Máx. 0.040
Máx. 0.050
0.80-1.10
Máx. 0.20
0.15-0.25
4135
0.32-0.39
0.15-0.30
0.65-0.95
Máx. 0.040
Máx. 0.050
0.80-1.15
Máx. 0.20
0.15-0.25
4140
0.38-0.43
0.15-0.30
0.75-1.00
Máx. 0.040
Máx. 0.050
0.80-1.10
Máx. 0.20
0.15-0.25
5140
0.38-0.43
0.15-0.30
0.70-0.90
Máx. 0.040
Máx. 0.050
0.70-0.90
Máx. 0.20
0.15-0.25
5155
0.51-0.59
0.15-0.30
0.70-0.90
Máx. 0.040
Máx. 0.050
0.70-0.90
Máx. 0.20
Máx. 0.030
5160
0.56-0.64
0.15-0.30
0.70-0.90
Máx. 0.040
Máx. 0.050
0.70-0.90
Máx. 0.20
Máx. 0.030
6150
0.48-0.53
0.15-0.30
0.70-0.90
Máx. 0.040
Máx. 0.050
0.80-1.10
Máx. 0.20
Máx. 0.030
8620
0.18-0.23
0.15-0.30
0.70-0.90
Máx. 0.040
Máx. 0.050
0.40-0.60
0.40-0.70
0.15-0.25
9840
0.38-0.43
0.15-0.30
0.70-0.90
Máx. 0.040
Máx. 0.050
0.70-0.90
0.85-1.15
0.20-0.30
Tabla 6 - Composición química para los aceros de baja y media aleación
SAE/AISI
UNE
DIN
AFNOR
B.S
UNI
SS
JIS
4130
F-1251
30CD4
708A30
30CrMo4
2233
SMC430
4135
F-1250
34CrMo4
34CD4
708A37
35CrMo4
2234
SMC435
4140
F-1252
42CrMo4
42CD4
708M40
42CrMo4
2244
SMC440
5140
F-1211
41Cr4
42C4
530M40
41Cr4KB
2245
SCr440
5155
F-1431
55Cr3
55C3
527A60
55Cr3
2253
SUP9
65Cr3
55C3
57H60
5160
SUP9A
6150
F-1430
50CrV4
50CV4
735A50
50CrV4
8620
F-1522
21NiCrMo4
20NCD2
805A17
20NiCrMo2
9840
F-1280
38NiCrMo4
35NCD4
SUP10 2506
SNCM220
34NiCrMo4
Tabla 7 – Equivalencias de norma para los aceros de baja y media aleación
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ACERO AISI/SAE 4140 Tipo de acero: Acero de medio contenido de carbono – de baja aleación al cromo-molibdeno Norma: UNS G41400 - ASTM 322 Composición química (% en peso) %C
%Si
%Mn
%P
%S
%Cr
%Mo
0.38 0.43
0.15 0.35
0.75 1.00
0.035
0.040
0.80 1.10
0.15 0.25
Formas: Barras redondas, los acabados de suministro pueden ser: laminados en caliente (barra negra) y terminados en frío (torneado, calibrado) Características: El Acero 4140 es uno de los aceros de baja aleación más populares por el espectro amplio de propiedades útiles en piezas que se someten a esfuerzo, con relación a su bajo costo. Al templarlo se logra muy buena dureza con una gran penetración de la misma, teniendo además un comportamiento muy homogéneo. Tiene también una buena resistencia al desgaste. Densidad: 7.85 g/cm³ (0.284 lb/in³) Propiedades Mecánicas mínimas estimadas * Tipo de proceso y acabado
Resistencia a la tracción Kgf/m MPa ksi m²
Límite de Fluencia MPa
Kgf/m m²
ksi
Alarga/ en 2” (%)
427
44
62
26
Reducción de área (%)
Dureza (HB)
57
187
Caliente y maquinado
614
Estirado en frio
703
72
102
620
63
90
18
50
223
Templado y revenido *
1172
120
170
1096
112
159
16
50
341
63
89
Relación de maquinabilidad 1212 EF =100%
70
* Sólo como guía, pues dependen de variables como composición química real, temperaturas de tratamiento, diámetro de la barra.
Tratamientos Térmicos recomendados (Valores en °C) Forjado
Recocido
Normalizado
Ablanda/. 1050-1200
870 - 900
680 – 720
Regeneración 815 - 850 Enfriar en horno
Templado
Revenido
°T Crítica aproximada Ac1 Ac3
830-850 Agua / Aceite
500 - 650
750
790
Aplicaciones: Se emplea en cigüeñales, engranes, ejes, mesas rotatorias, válvulas y ruedas dentadas. También es utilizado en piezas forjadas, como herramienta, llaves de mano y destornilladores, espárragos, árboles de levas, flechas de mecanismos hidráulicos, entre otras. NOTAS: Las propiedades arriba listadas, corresponden a barras de 20mm a 30mm de sección, probadas conformes a las prácticas estándar con probeta de 50mm; en barras más delgadas de 20mm, deben esperarse valores ligeramente mayores en los datos de resistencia. En barras con diámetros mayores de 30mm, existe un efecto de masa que tiene una influencia directa sobre las propiedades mecánicas resultando en una disminución ligera de las mismas. GUÍA Y TABLAS TÉCNICA DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
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ACERO AISI/SAE 4340 Tipo de acero: Acero de medio contenido de carbono – de baja aleación al níquel-cromo-molibdeno Norma: UNS G43400 Composición química (% en peso) %C 0.38 0.43
%Si 0.15 0.35
%Mn 0.60 0.80
%P 0.035
%S 0.040
%Cr 0.80 1.10
%Ni 1.65 2.00
%Mo 0.20 0.30
Formas: Barra redonda, los acabados de suministro pueden ser: laminados en caliente (barra negra) y terminados en frio (torneado, calibrado). Características: Se caracteriza por su alta templabilidad y resistencia a la fatiga, es capaz de ofrecer buenas propiedades en piezas de grandes secciones, no presenta fragilidad de revenido, no se aconseja soldarlo; en caso de requerirse hacerlo únicamente con soldadura especial Propiedades Mecánicas mínimas estimadas Tipo de proceso y acabado Caliente y maquinado
Resistencia a la tracción
Límite de Fluencia
MPa
Kgf/m m²
ksi
MPa
Kgf/m m²
ksi
Alarga/ en 2” (%)
1227
125
178
689
70
100
10
Reducción de área (%)
Dureza (HB)
30
363
Relación de maquinabilidad 1212 EF =100%
50 Templado y revenido
1200
122
173
1124
115
163
16
48
352
Tratamientos Térmicos recomendados (Valores en °C) Forjado
Recocido
Normalizado
Ablanda/. 1050-1200
870 - 900
650 – 700
Regeneración 815 - 850 Enfriar en horno
Templado
Revenido
°T Crítica aproximada Ac1 Ac3
820-850 Aceite
540 - 650
720
770
Aplicaciones: Se utiliza en la fabricación de tornillería de alta resistencia, levas de mando, discos para frenos y ejes para camiones, entre otros. NOTAS: Las propiedades arriba listadas, corresponden a barras de 20mm a 30mm de sección, probadas conformes a las prácticas estándar con probeta de 50mm; en barras más delgadas de 20mm, deben esperarse valores ligeramente mayores en los datos de resistencia. En barras con diámetros mayores de 30mm, existe un efecto de masa que tiene una influencia directa sobre las propiedades mecánicas resultando en una disminución ligera de las mismas.
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ACERO AISI/SAE 8620 Tipo de acero: De baja aleación al níquel-cromo-molibdeno Norma: UNS G8620 Composición química (% en peso) %C
%Si
%Mn
%P
%S
%Cr
%Ni
%Mo
0.18 0.23
0.15 0.35
0.70 0.90
0.035
0.040
0.40 0.70
0.40 0.60
0.15 0.25
Formas: Barra redonda Características: Acero típico para cementación y para templar superficialmente manteniendo una gran tenacidad en el núcleo. Se puede soldar por métodos comunes. El proceso de cementado se aplica para incrementar el contenido de carbón en la superficie para que con un tratamiento térmico adecuado, la superficie sea substancialmente más dura que el núcleo. Propiedades Mecánicas mínimas estimadas Tipo de proceso y acabado Caliente y maquinado Estirado en frio Templado y revenido
Resistencia a la tracción
Límite de Fluencia
MPa
Kgf/m m²
ksi
MPa
Kgf/m m²
ksi
Alarga/ en 2” (%)
669
68
97
393
40
57
25
63
192
703
72
102
586
60
85
22
58
212
903
92
131
683
70
99
21
52
255
Reducción de área (%)
Dureza (HB)
Relación de maquinabilidad 1212 EF =100%
65
Tratamientos Térmicos recomendados (Valores en °C) Recocido Forjado
1100-1250
Normalizado
890 - 950
Templado Ablanda/.
Regeneración
650 – 700
860 - 890 Enfriar en horno
925 Cementado 850-880 Aceite
Revenido
175 - 200
°T Crítica aproximada Ac1
Ac3
732
830
Aplicaciones: Se utiliza en la fabricación de engranes, piñones, árboles de levas, moldes para la industria del plástico, mordazas, coronas y satélites, entre otros. NOTAS: Los valores expresados en las propiedades mecánicas y físicas corresponden a los valores promedio que se espera cumple el material. Tales valores son para orientar a aquella persona que debe diseñar o construir algún componente o estructura pero en ningún momento se deben considerar como valores estrictamente exactos para su uso en el diseño.
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ACERO AISI/SAE 9840 Tipo de acero: De baja aleación al níquel-cromo-molibdeno Norma: DIN 1.6511 - 36CrNiMo4 Composición química (% en peso) %C
%Si
%Mn
%P
%S
%Cr
%Ni
%Mo
0.38
0.20
0.70
-
-
0.85
0.70
0.20
0.43
0.35
0.90
0.040
0.040
1.15
0.90
0.30
Formas: Barra redonda Características: Acero grado maquinaria al Cromo-Niquel-Molibdeno de buen rendimiento. Por tener un nivel de aleación más bajo que el Acero 4340, tiene mayor tenacidad aunque alcanza al templarse durezas elevadas con una alta penetración, así como una magnifica resistencia a la fatiga. El Acero SISA 9840 R puede ser nitrurado o recubierto con cromo duro. Propiedades Mecánicas mínimas estimadas Tipo de proceso y acabado Caliente y maquinado Templado y revenido
Resistencia a la tracción Kgf/m MPa ksi m²
Límite de Fluencia MPa
Kgf/m m²
ksi
Alarga/ en 2” (%)
Reducción de área (%)
Dureza (HB)
932
95
135
515
52
75
22
50
250
1089
111
158
965
98
140
16
48
315
Relación de maquinabilidad 1212 EF =100%
65
Tratamientos Térmicos recomendados (Valores en °C) Recocido Forjado
1050-1200
Normalizado
870 - 900
Templado Ablanda/.
Regeneración
650 – 700
815 - 850 Enfriar en horno
820-850 Aceite
Revenido
540 - 650
°T Crítica aproximada Ac1
Ac3
727
770
Aplicaciones: Ampliamente utilizado en la industria automotriz, en piezas sujetas a grandes esfuerzos, como flechas de trasmisión y engranes, así como en pernos de alta resistencia y dispositivos de perforación. En la industria petrolera, es tratado con una resistencia de 105 kg/mm², para piezas que deban soportar fatiga. NOTAS: Los valores expresados en las propiedades mecánicas y físicas corresponden a los valores promedio que se espera cumple el material. Tales valores son para orientar a aquella persona que debe diseñar o construir algún componente o estructura pero en ningún momento se deben considerar como valores estrictamente exactos para su uso en el diseño.
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3.3 ACEROS ALEADOS Se da la denominación a los aceros aleados aquellos que contienen además de hierro y carbono, otros elementos que se añaden para aumentar su resistencia. Influencia de los elementos de aleación en los aceros. -
Mayor resistencia que los aceros al carbono
-
Mayor límite elástico
-
Elevada resistencia a la corrosión
-
Mayor dureza en caliente
3.3.1 Barra Perfora 1518 y ST-52: Al elegir las dimensiones de barra perforada, es importante tener en cuenta las tolerancias de cada serie dimensional y norma, en vistas a la obtención de las dimensiones deseadas de terminación por mecanizado, según se centre por diámetro exterior o interior. Los pesos por metro indicados en las listas adjuntas son orientativos. Su valor real se halla sujeto a las variaciones de diámetro y espesor que permiten las respectivas normas de fabricación. Nuestro departamento técnico atenderá todas sus consultas y le ayudará a definir la dimensión idónea que garantice las cotas deseadas de mecanizado. 3.3.2 Aceros Inoxidables: Se seleccionan debido a su excelente resistencia a la corrosión, que contienen un mínimo de 12% de Cromo. El cromo es un elemento estabilizador de la ferrita, que hace que se contraiga la región de la austenita, en tanto que la región de la ferrita aumente en tamaño. Los aceros inoxidables se clasifican en: -
Aceros Inoxidables Ferríticos
-
Aceros Inoxidables Martensíticos
-
Aceros Inoxidables Austeníticos
-
Aceros Inoxidables Refractarios
Los inoxidables Austeníticos de la serie 300 al cromo Níquel molibdeno son los más utilizados por su amplia variedad de propiedades; se obtienen agregando níquel a la aleación, por lo que la estructura cristalina del material se transforma en austenita y de aquí adquieren el nombre. El contenido de cromo varia de 16 al 28%, Níquel del 3.5 al 22% y molibdeno del 1.5 al 6%. Los tipos más comunes son el AISI 304, 304L, 316, 316L, 310 y 317.
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ACERO AISI/SAE 1518 (BARRA PERFORADA) Tipo de acero: Acero al carbono de alto Manganeso Composición química (% en peso) %C
%Si
%Mn
%P
%S
0.18
0.20
1.10
-
-
0.24
0.30
1.40
0.040
0.050
Características: Acero al Carbono – Manganeso de alta resistencia, fácilmente soldable, especial para cementación. Buena dureza superficial y buenas propiedades del núcleo. Tratamientos Térmicos: -
Temple: Las propiedades mecánicas pueden ser mejoradas por este proceso de temple y revenido dando los resultados mostrados en la tabla No. 6. Estos datos técnicos no representan valores absolutos, ya que las propiedades dependen del tamaño, más y en particular de la técnica empleada para el proceso. Este Acero 1518 no es recomendado para templar por llama o inducción. El temple se realiza a 880 / 990°C con enfriamiento en agua.
°T Revenido (°C)
Resistencia a la tracción (kgf/mm²)
Límite de Elástico (kgf/mm²)
Alargamiento (%)
Reducción de área (%)
Impacto – Charpy (kg/cm²)
Dureza Brinell (HB)
450
80-110
60- 95
10 - 12
38-60
4-15
220-310
500
75-100
58-89
12 - 15
43-61
4-15
210-340
550
73-94
55-83
14 - 19
48-63
5-17
205-260
600
70-87
53-76
15 - 23
55-64
9-19
200-260
650
67-78
50-70
17 - 26
60-66
16-24
198-220
Tabla 6 – Características Mecánicas medias a diferentes °T de revenido
-
Cementación: Superficies duras resistentes al desgaste pueden obtenerse en la barra perforada SAE 1518 templando después del tratamiento de cementación hecho en medio sólido, líquido o gaseoso. La temperatura de cementación deberá estar dentro del rango 830 / 950°C aunque para tratamiento de carbonitruración se consideran temperaturas más bajas. La selección de la temperatura y el método de carburizar dependen del contenido de carbón en el acero y la profundidad de cementación deseada. Después de la cementación el acero debe ser endurecido por temple en agua o aceite según uno de los siguientes procedimientos: a. Temple Directo: Templar el acero directamente desde la °T de cementación 830 / 950 ºC. b. Doble Temple: Para obtener refinación del núcleo: después del temple directo se calienta nuevamente hasta una °T de 840°C y se templa.
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c.
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Doble Temple: Para obtener refinación del núcleo y la superficie: después de la cementación se deja enfriar el acero al aire, luego se calienta a 840 ºC y se templa; nuevamente se sube la °T hasta 870°C seguido de un segundo temple.
Los resultados obtenidos con estos tratamientos térmicos se pueden observar en la siguiente tabla:
Tratamiento Térmico
Resistencia a la tracción (kgf/mm²)
Límite de Elástico (kgf/mm²)
Alarga/. (%)
Agua
99
72
Aceite
80
Agua
Enfria/
Dureza Núcleo
Impacto IZOD (J)
Brinell
Rockwell
9
250 HB
22 HRC
16
52
18
217 HB
97HRB
35
126
102
8
360 HB
39 HRC
17
Aceite
82
50
16
223 HB
98 HRB
46
Agua
101
60
16
293 HB
30 HRC
25
Aceite
179
41
24
217 HB
97 HRB
49
Temple Directo Doble Temple Refinación núcleo Doble Temple Refinación superficial
Tabla 7 – Características Mecánicas medias después de cementación y temple.
Nota: Se recomienda que las piezas sean revenidas a 150 – 200 °C después del temple, particularmente si éstas tienen posteriormente acabado por rectificado. Los efectos del revenido sobre la dureza de la superficie cuando se utiliza una atmósfera gaseosa y una °T de 925°C para la cementación, seguido de temple en aceite, son los siguientes: Revenido (°C)
50
100
150
200
Durezas (HRC)
63
63
60
59
La profundidad de la capa cementada depende de la temperatura, tiempo de cementación y medio carburante. Por ejemplo: utilizando una temperatura de 900°C y un medio carburante sólido se obtienen los siguientes resultados: Tiempo (Horas) Profundidad
1
2
3
4
5
0.30
0.60
0.90
1.20
1.60
Aplicaciones: Piñonería, tubos para ejes, conjuntos para dirección de seguridad. Se usa como materia prima para mecanizar bujes, casquillos, engranajes, ejes, acoples y partes para la industria petro-química. NOTAS: Los valores expresados en las propiedades mecánicas y físicas corresponden a los valores promedio que se espera cumple el material. Tales valores son para orientar a aquella persona que debe diseñar o construir algún componente o estructura pero en ningún momento se deben considerar como valores estrictamente exactos para su uso en el diseño.
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ACERO ST52- (BARRA PERFORADA) Tipo de acero: Acero al carbono de alto Manganeso Composición química (% en peso) NORMA
%C
%Si
%Mn
%P
%S
ST-52.0
DIN-1629
0.22 Máx.
0.50 Máx.
1.60 Máx.
0.040 Máx.
0.035 Máx.
ST-52.3
DIN-17121
0.22 Máx.
0.50 Máx.
1.60 Máx.
0.040 Máx.
0.040 Máx.
Características: Acero al Carbono – Manganeso de alta resistencia, fácilmente soldable, especial para cementación. Buena dureza superficial y buenas propiedades del núcleo. Permite tratamiento térmico de cementación considerando temple en agua. Es un acero de construcción de calidad estándar que se comercializa con el formato de barra perforada. En este producto se combinan una excelente soldabilidad con buena trabajabilidad y buenas propiedades mecánicas, además de ser un producto hecho a la medida, permitiendo un ahorro en el tiempo de mecanizado y pérdida del material. Características Mecánicas Límite Elástico Rm (N/mm²)
A Mín. (%)
Espesores (mm)
Norma
-
Resistencia Re (N/mm²)
≤ 16
>16 ≤ 40
>40 ≤ 65
>65 ≤ 80
>80 ≤10 0
≤ 16
>16 ≤ 40
>40 ≤ 65
>65 ≤100
Long.
Trasv.
ST-52.0
DIN-1629
355
345
335
315
295
510650
510650
510650
470
21
19
ST-52.3
DIN-17121
470
460
430
430
-
650
620
600
550
22
20
Cementación: Superficies duras resistentes al desgaste pueden obtenerse en la barra perforada ST-52 templando después del tratamiento de cementación hecho en medio sólido, líquido o gaseoso. La temperatura de cementación deberá estar dentro del rango 830 / 950 °C aunque para tratamiento de carbonitruración se consideran temperaturas más bajas. La selección de la temperatura y el método de carburizar dependen del contenido de carbón en el acero y la profundidad de cementación deseada. Después de la cementación el acero debe ser endurecido por temple en agua o aceite según los procedimientos establecidos para la BPER SAE 1518.
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FERROCORTES S.A.S
Aplicaciones: Se utiliza en la construcción de partes y piezas de mediana exigencia. Este producto se emplea en la fabricación de barras de perforación, ejes huecos, árboles de transmisión, bujes, polines y anillos. Además se utilizan en componentes oleohidráulicos de equipos mineros, navales, forestales, industriales, tales como camisas, botellas, masas, manguitos y cilindros. Tolerancias de Suministro
Diámetro Exterior D ≤ 100
± 1% ó ± 0.5mm
100 < D
± 1% Sn = esp. Normalizado según DIN 2448
Espesor D ≤ 130
130 < D ≤ 320
320 < D ≤ 660
esp. ≤ 2 Sn 2 Sn < esp ≤ 4 Sn 4 Sn < esp esp ≤ 0.05 D 0.05D <esp≤ 0.11D 0.11 D < esp. esp ≤ 0.05 D 0.05D <esp≤ 0.09D 0.09 D < esp.
+ 15% - 10% + 12.5% - 10% ± 9% + 17.5% - 12.5% ± 12.5% ± 10% + 20% - 15% + 15% - 12.5% +12.5% - 10%
NOTAS: Los valores expresados en las propiedades mecánicas y físicas corresponden a los valores promedio que se espera cumple el material. Tales valores son para orientar a aquella persona que debe diseñar o construir algún componente o estructura pero en ningún momento se deben considerar como valores estrictamente exactos para su uso en el diseño.
Comparación en composición química de la BARRA ST-52 vs. SAE 1518
%C
%Si
%Mn
%P
%S
ST-52
0.22 Máx.
0.50 Máx.
1.60 Máx.
0.040 Máx.
0.035 Máx.
SAE 1518
0.24 Máx.
0.30 Máx.
1.40 Máx.
0.040 Máx.
0.050 Máx.
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FERROCORTES S.A.S
ACEROS INOXIDABLES CARACTERÍSTICAS Y APLICACIONES
303
Austenitico (NO MAGNÉTICO) para alta velocidad de maquinado, con adecuada resistencia a la corrosión. Se usa partes roscadas en tornos, flechas, válvulas, bujes, tuercas, entre otras.
304
Austenitico (NO MAGNÉTICO), posee elevada resistencia a los agentes corrosivos y oxidantes, a temperaturas del rango de 450 °C presenta buena soldabilidad. Se usa en la industria alimenticia, química y petroquímica, válvulas.
310
Austenitico (NO MAGNÉTICO), utilizado en medios agresivos, posee mayor resistencia a la corrosión que el acero 302 y 304, resistencia a elevadas temperaturas hasta 1050 °C y a la formación de cascarilla. Se usa en partes de hornos, incineradores y válvulas.
316
Austenitico (NO MAGNÉTICO), buena resistencia a la corrosión y termofluencia, manejo de productos químicos y de celulosa, equipo fotográfico, equipo para fertilizar, utensilios de cocina, tubos para levadura, entre otras.
410
Templable para usos generales, donde se requiere de resistencia a la corrosión y propiedades mecánicas, se usa en partes de la turbina de aviones, cañones de pistolas, , tornillería, piezas roscadas, válvulas, bombas, entre otras.
416
Acero Martensitico de libre maquinado templable, utilizado en partes de maquinaria y equipo, flechas para bomba de pozo profundo, tornillo, insertos para extinguidores de fuego, remaches, cuchillería, entre otras.
420
Acero inoxidable templable al aire, cuya dureza máxima es de 52HRC, usado en la fabricación de moldes de plástico, cuchillería, instrumentos quirúrgicos, válvulas, partes resistentes al desgaste, moldes de vidrio, entre otras.
431
Acero templable desarrollado especialmente donde se requieren altas propiedades mecánicas y buena resistencia a la corrosión, se usa en componentes de aviación, ejes de cola de barcos, maquinaría para papel, entre otras.
440-C
Es el acero Martensitico más duro de todos los templables, se usa para bolas y pistas de baleros, sellos para bombas de proleo, partes de válvulas, cuchillas, cremalleras, boquillas, entre otras. Tabla 8 – Características y aplicaciones de los Aceros Inoxidables
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3.3.2.1 ACEROS INOXIDABLES - FERRÍTICOS Los aceros inoxidables ferríticos presentan una estructura metalográfica formada por ferrita. Sus características físicas son muy similares a las del hierro, y son magnéticos. Los Ferríticos de la serie AISI/SAE 400 se consideran simplemente al cromo, su contenido varia de 12 al 18%, con un contenido de carbono bajo <0.2%. Los tipos más comunes son el AISI 430, 409 y 434. La adición de Molibdeno, permite obtener aceros de elevada resistencia a la corrosión. Los aceros inoxidables ferríticos con Titanio, son fácilmente soldables y aptos para trabajar a elevadas temperaturas. Características:
Contienen hasta 30% de Cromo y menos 0.12% de carbono Cristaliza en el BCC Tienen buena resistencia mecánica Ductilidad moderada Se pueden deformar en frio
Composición química (% en peso): Tipo AISI 410S 430 430Ti 430Nb 434 410LM 409
%C máx.
%Si máx.
%Mn máx.
%P máx.
%S máx.
%Cr
0.08 0.12 0.10 0.10 0.12 0.04 0.08
1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
0.040 0.040 0.040 0.040 0.040 0.040 0.045
0.03 0.03 0.03 0.04 0.03 0.015 0.045
11.5 13.5 16.0 18.0 16.0 19.5 16.0 18.0 16.0 18.0 10.5 12.5 10.5 11.7
%Ni
Otros
< 0.60
< 0.75
Ti >5xCi Ti < 0.75 Nb + Ta 10xC Mo 0.75 – 1.25
0.6 1.1 < 0.50
Ti >6xCi Ti < 0.75
Tabla 9 – Composición química de los aceros inoxidables ferriticos.
Aplicaciones: Equipos de cocina, maquinarias de instalaciones lecheras, tanques industriales, piezas para hornos que no estén sometidos a esfuerzos intensos.
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ACERO INOXIDABLE AISI 409 Tipo de acero: Aceros aleado (Inoxidables Ferríticos) Composición química (% en peso): %C
%Si
%Mn
%P
≤0,03
≤1,00
≤1,00
≤0,040
%S ≤0,015
%Cr
%Ti
10.5
6x(C+N)
12.5
≤0,65
Características de trabajo: -
Conformado en frio ---- Excelente
-
Soldabilidad ---- Bueno
Propiedades mecánicas (Valores mínimos en MPa a 20ºC) Límite de Fluencia (Rp 0,2)
Resistencia a la Rotura (Rp 1)
Resistencia a la Tracción (Rm)
Elongación (A5)
220
-
400
30
Dureza (HBN)
Resistencia a la corrosión (*)
General
Pitting (Picado)
Baja Tensión
Baja Temperatura
N.A
N.A
Aceptable
N.A
* Valores relativos. Depende del tipo, concentración y temperatura de la solución a la cual está expuesta.
Aplicaciones: Silenciadores de tubos de escape y equipos anticontaminación en la construcción automotriz (catalizadores). Contenedores para ferrocarriles. Tapacubos. NOTAS: Los valores expresados en las propiedades mecánicas y físicas corresponden a los valores promedio que se espera cumple el material. Tales valores son para orientar a aquella persona que debe diseñar o construir algún componente o estructura pero en ningún momento se deben considerar como valores estrictamente exactos para su uso en el diseño.
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ACERO INOXIDABLE AISI 430 Tipo de acero: Aceros aleado (Inoxidables Ferríticos) Composición química (% en peso): %C
%Si
%Mn
%P
≤0,08
≤1,00
≤1,00
≤0,040
%Cr
%S
%Ti
16.0
≤0,015
-
18.0
Características: Este tipo de acero tiene mejor resistencia a la corrosión en todos los medios que los aceros inoxidables martensíticos y además resiste bien a los ácidos inorgánicos y orgánicos, productos alimenticios entre otros. En atmósfera rural y urbana no se oxida; en cambio, no es suficientemente inoxidable en atmósfera marina e industrial. No es templable. Puede endurecerse por deformación en frió. Es muy apto para estampar en frío. Recalentado a aproximadamente 475°C se vuelve frágil, pero en este coso puede recuperar sus propiedades mediante un recocido desde 600 / 650°C. Recalentando arriba de 900°C también se vuelve frágil. En este caso la ductilidad no es recuperable, salvo con trabajos termomecánicos. No es recomendable para soldar. Es ferromagnético. Características de trabajo:
Conformado en frio ---- Excelente Soldabilidad ---- Aceptable
Propiedades mecánicas (Valores mínimos en MPa a 20ºC) Límite de Fluencia (Rp 0,2)
Resistencia a la Rotura (Rp 1)
Resistencia a la Tracción (Rm)
Elongación (A5)
Dureza (HBN)
270
540
450
20
140
Resistencia a la corrosión (*) General
Pitting (Picado)
Baja Tensión
Baja Temperatura
Aceptable
Aceptable
Bueno
Aceptable
* Valores relativos. Depende del tipo, concentración y temperatura de la solución a la cual está expuesta.
Aplicaciones: Tornillería. Industria química. Industria petroquímica. Industria alimenticia. Industria automotriz. Artículos para el hogar. Muebles, estanterías. Decoraciones. Piezas para lavarropas, heladeras. NOTAS: Los valores expresados en las propiedades mecánicas y físicas corresponden a los valores promedio que se espera cumple el material. Tales valores son para orientar a aquella persona que debe diseñar o construir algún componente o estructura pero en ningún momento se deben considerar como valores estrictamente exactos para su uso en el diseño.
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3.3.2.2 ACEROS INOXIDABLES - MARTENSÍTICOS Inoxidables Martensíticos también de la serie 400, tienen un contenido de carbono relativamente alto de 0.2 a 1.2% y de cromo de 12 a 18%. Son los llamados aceros inoxidables altamente aleado con cromo y otros elementos. Presentan buena resistencia a la corrosión y resistencia mecánica, se endurecen y son magnéticos. Características:
Contienen 17% Cromo y 0.5 a 1.0% de Carbono
Calentado a 1200°C produce 100% austenita.
Se templa en aceite y se transforma en martensita.
Se hace el revenido para obtener alta resistencia y dureza.
Tienen buena resistencia mecánica
Su nomenclatura es de la serie 420 - 416
Composición química (% en peso):
Tipo AISI
%C máx.
420
> 0.15
416
410
%Si máx.
%Mn máx.
%P máx.
%S máx.
%Cr
-
-
-
-
12.0
1.0
1.0
0.040
0.03
14.0
-
-
-
-
12.0
1.0
1.25
0.06
0.15
14.0
-
-
-
-
11.5
1.0
1.0
0.040
0.03
13.5
%Mo
-
> 0.15
0.60
> 0.15
-
Tabla 10 – Composición Química de los Aceros Inoxidables Martensiticos
Aplicaciones: Gracias a su elevado contenido de carbono, se endurecen por tratamiento térmico, siendo adecuados para la fabricación de piezas de gran dureza, como utensilios de corte, Cuchillería, cojinetes, válvulas, instrumentos quirúrgicos, hojas de afeitar, entre otros.
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ACERO INOXIDABLE AISI 410 Tipo de acero: Aceros aleado (Inoxidables Martensíticos) Forma: Barra redonda Composición química (% en peso): %C
%Si
%Mn
%P
≤0,15
≤1,00
≤1,00
≤0,040
%Cr
%S
16.0
≤0,035
18.0
Características: Resistente a la corrosión en atmósferas seca, agua, ácidos y álcalis suaves, vapor y gases calientes, debe templarse para que tenga la máxima resistencia al calor y a la corrosión. Buena resistencia a 815 º C (1500 ºF) en servicio intermitente y a 700 ºC (1300 ºF) en servicio continúo. Fácilmente soldable para todos los métodos; pero se recomienda calentar a 150 - 260 ºC (300-500 ºF) antes y después de soldar, para evitar que se agriete el acero. Utilizar electrodos 410 cuando las partes se vayan a templar y del tipo 308 ó 309 cuando las partes se usen sólo soldadas. Maquinabilidad regular: 54% del acero 1212; utilizar velocidades de 80 a 115 pies/min. Tratamientos térmicos recomendados (Valores en °C): Recocido Medio de Temperatura enfriamiento
Forjado 1095 – 1200 No forjar debajo de 950°C Enfriar al aire: Piezas grandes en hornos
Dureza Brinell (Barras recocidas)
Enfriar al aire o en horno
690 - 780
165
Propiedades Mecánicas típicas de barras en estado de recocido: Resistencia a la tracción
Límite de fluencia
MPa
kgf/mm²
KSI
MPa
kgf/mm²
KSI
Alargamiento en 2” (%)
480
49
70
274
28
40
20
Reducción de área (%) 45
Temple y propiedades mecánicas a diferentes temperaturas de revenido: Templado
Temple de revenido (°C)
950-1010 Enfriar al aire o en aceite
204 315 426* 538* 648 760
Resistencia a la tracción MPa kgf/mm² KSI 1310 134 190 1241 127 180 1344 137 195 1100 102 145 758 77 110 621 63 90
Límite de fluencia MPa 100 965 1034 793 586 414
kgf/mm² 102 98 105 81 60 42
KSI 145 140 150 115 85 60
Alargamiento en 2” (%)
Reducción de área (%)
Dureza (HRB)
15 15 17 20 23 30
55 55 55 65 65 70
390 375 390 300 225 180
* No se recomienda el revenido dentro de la gama de 399 a 565 °C, ya que éste tratamiento disminuirá las propiedades de impacto y resistencia a la corrosión.
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ACERO INOXIDABLE AISI 416 Tipo de acero: Aceros aleado (Inoxidables Martensíticos) Forma: Barra redonda Composición química (% en peso): %C
%Si
%Mn
%P
≤0,15
≤1,00
≤1,25
≤0,060
%Cr
%S
%Mo
12.0
≤0,15
≤0,60
14.0
Características: Buena resistencia a 760ºC (1400ºF) en servicio intermitente y a 675ºC (1250ºF) en servicio continúo. No se recomienda soldar; en caso necesario, utilizar electrodos tipo 410 de bajo Hidrógeno; precalentar a 204 - 315ºC (400-600ºF) y después de soldar, hacer un relevado de esfuerzos a 650-675ºC (1200 - 1250ºF). Buena maquinabilidad: 85 % a 90% del acero 1212; utilizar velocidades de 110 a 140 pies / min. Tratamientos térmicos recomendados (Valores en °C): Recocido Medio de Temperatura enfriamiento
Forjado 1150 – 1235 No forjar debajo de 950°C Enfriar al aire: Piezas grandes en hornos
Dureza Brinell (Barras recocidas)
Enfriar al aire o en horno
690 - 780
155
Propiedades Mecánicas típicas de barras en estado de recocido: Resistencia a la tracción
Límite de fluencia
MPa
kgf/mm²
KSI
MPa
kgf/mm²
KSI
Alargamiento en 2” (%)
Reducción de área (%)
510
52
74
274
28
40
30
60
Temple y propiedades mecánicas a diferentes temperaturas de revenido: Templado
Temple de revenido (°C)
950-1010 Enfriar al aire o en aceite
204 315 426* 538* 648 760
Resistencia a la tracción MPa kgf/mm² KSI 1310 134 190 1241 127 180 1344 137 195 1100 102 145 758 77 110 621 63 90
Límite de fluencia MPa 100 965 1034 793 586 414
kgf/mm² 102 98 105 81 60 42
KSI 145 140 150 115 85 60
Alargamiento en 2” (%)
Reducción de área (%)
Dureza (HRB)
12 13 13 15 18 25
45 45 50 50 55 60
390 375 390 300 225 180
* No se recomienda el revenido dentro de la gama de 399 a 565 °C, ya que éste tratamiento disminuirá las propiedades de impacto y resistencia a la corrosión.
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3.3.2.3 ACEROS INOXIDABLES - AUSTENÍTICOS Un grupo importante de aceros inoxidables, en su estado de hipertemple (recocido), tienen su estructura metalográfica compuesta principalmente de austenita. Con esta estructura, no son magnéticos, y presentan un elevado alargamiento a la rotura que los hace adecuados para soportar elevadas conformaciones. Todos los aceros inoxidables austeníticos pueden ser endurecidos por deformación (laminación o estirado), hasta obtener distintos grados de dureza y elevadas resistencias a la tracción. En este estado endurecido, se utilizan en la construcción de elementos estructurales y para muelles y resortes. Características:
El Níquel es un elemento estabilizador de la austenita, incrementa el tamaño de la austenita y elimina la ferrita. Tiene excelente ductilidad. Pueden deformarse en frio, para obtener mayor resistencia que los ferriticos. No son magnéticos. Cristaliza en el FCC Por debajo de 0.03%C no se forman carburos y el acero estará prácticamente todo de austenita a °T ambiente
Composición química (% en peso): Tipo AISI 301 304 304LN 304DDQ 304L 316 316L 316Ti 321 316LN
%C máx.
%Si máx.
%Mn máx.
%P máx.
%S máx.
%Cr
%Mo
0.15 0.08 0.03 0.08 0.03 0.08 0.03 0.08 0.08 0.03
1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0 1.0
2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0 2.0
0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045 0.045
0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03 0.03
16.0 18.0 18.0 20.0 18.0 20.0 18.0 20.0 16.0 18.0 16.0 18.0 16.0 18.0 16.0 18.0 17.0 19.0 16.0 18.0
6.0 8.0 8.0 10.5 8.0 12.0 8.0 10.5 8.0 12.0 10.0 14.0 10.0 14.0 10.0 14.0 9.0 12.0 10.0 14.0
Otros
Mo 2-3 Mo 2-3 Ti >5 C Mo 2-3 Ti >5 C Mo 2-3 N 0.1-0.16
Tabla 11 – Composición Química de los Aceros Inoxidables Austeníticos
Aplicaciones: Prótesis, alambres, platinas, ejes, tanques GUÍA Y TABLAS TÉCNICA DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
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ACERO INOXIDABLE AISI 304 / 304L Tipo de acero: Aceros aleado (Inoxidables Austeníticos) Norma: UNS S30400 - ASTM A240 Forma: Barra redonda y Laminas Composición química (% en peso): %C
%Si
%Mn
%P
%S
%Cr
%Ni
304
0.08 Máx.
1.00 Máx.
2.00 Máx.
0.045 Máx.
0.030 Máx.
18.00 – 20.00
8.0 – 10.5
304L
0.03 Máx.
1.00 Máx.
2.00 Máx.
0.045 Máx.
0.030 Máx.
18.00 – 20.00
8.0 – 12.0
Características: con su contenido de cromo-níquel y bajo carbono, es el más versátil y ampliamente usado de los aceros inoxidables austeníticos. Generalmente conocido como 18-8, ésta aleación ofrece una resistencia a la corrosión superior a las de los tipos 301 y 201. Este acero Inoxidable se fabrica bajo la norma AISI 304 del American Iron and Steel Institute. El Acero inoxidable al Cromo-Níquel que por sus excelentes propiedades mecánicas lo hacen de una remarcable resistencia a la corrosión encontrada en los usos domésticos e industriales, es antimagnético en su estado recocido y no es endurecido por tratamiento térmico, la resistencia a la corrosión y tensión se ven incrementados en el trabajo en frío, fabricado en horno eléctrico, sus usos son particularmente donde la resistencia a la corrosión y las propiedades mecánicas son de primordial importancia. Partes para manejar ácidos acéticos, nítricos y cítricos, químicos orgánicos e inorgánicos destilados, refinación de aceites crudos, y otros. Ventajas:
Alta resistencia a la corrosión Excelente formabilidad Facilidad de fabricación Facilidad de limpieza Buena soldabilidad Amplio rango de propiedades mecánicas en condiciones de recocido y trabajado en frío. Buena apariencia Alta resistencia con bajo peso Buena resistencia a temperaturas criogénicas.
Tratamientos térmicos recomendados (Valores en °C): Recocido Forjado 1150 – 1200 No forjar debajo de 950°C Enfriar rápidamente
Temperatura
Medio de enfriamiento
690 - 780
Enfriar rápidamente hasta °T Ambiente
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Dureza Brinell (Barras recocidas)
Temple
160
Endurecible sólo por trabajo mecánico
70
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Propiedades Mecánicas típicas de barras en estado de recocido: Resistencia a la tracción
Límite de fluencia
MPa
kgf/mm²
KSI
MPa
kgf/mm²
KSI
510
52
74
206
21
30
481
49
70
176
18
26
Alargamiento en 2” (%)
Reducción de área (%)
Relación de maquinabilidad 1212 EF =100%
40
50
45
Dureza (HRB) 92 -
Trabajo en frío.
El tipo 304 es muy dúctil y puede ser trabajado fácilmente por reducción en frío. Su deformación a temperatura ambiente produce e incrementa la resistencia acompañado por una disminución en el valor de alargamiento. Una porción de éste incremento en la resistencia su fuerza es causado por una transformación parcial de austenita a martensita durante la deformación. Los datos típicos son mostrados en la siguiente gráfica. (Efectos del trabajo en frío en sus propiedades mecánicas.)
Microestructura
El tipo 304 presenta una estructura de grano austenítico equiaxiado uniformemente.
Microestructura típica del tipo 201, 200X. Ataque químico con reactivo glicerregia.
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Propiedades Físicas (Condiciones de recocido) Unidades de las propiedades 3
3
Densidad g/cm (lb/in )
Valor 8,0 (0,29)
6
Modulo elástico GPa (10 psi)
193 (28,0)
Resistencia eléctrica n
720
m
Calor específico J/kg*°K (Btu/lb*°F)
500 (0.12)
Conductividad térmica a 100 °C (212 °F) W/m*K (Btu/ft*h*°F)
17,2 (9,6)
Rango de fusión °C (°F)
1400-1450 (2550-2650)
Soldabilidad. El acero inoxidable de tipo 304 puede ser soldable por técnicas convencionales de soldadura por fusión y resistencia (GTAW, TIG, GMAW, MIG, SAW). Si electrodo de alambre como metal de aporte son requeridos, los tipos AWS E/ER 308, 308L o 347 son usados frecuentemente. Similar a otros aceros inoxidables austeníticos, donde el contenido de carbón es mayor a 0,03%, la aleación 304 es susceptible a la corrosión intergranular en la zona afectada térmicamente por la soldadura, cuando la aleación es enfriada lentamente o recalentada dentro de un rango de temperatura de 800 a 1500 °F (425 a 815 °C) Aplicaciones: Por la carencia de magnetismos de este material es empleado en la fabricación de:
Instrumentos y controles de Medición. Equipo para el proceso de alimentos. Utensilios de cocina, tarjas, canales, equipo y aplicaciones en electrodomésticos. Paneles en arquitectura, estructuras y ornamentales. Contenedores químicos, incluyendo la transportación. Intercambiadores de calor. Cubiertas de hornos comerciales y filtros de agua. Equipo utilizado en hospitales. Equipo de aire acondicionado Evaporadores, tambores y barriles
NOTAS: Los valores expresados en las propiedades mecánicas y físicas corresponden a los valores promedio que se espera cumple el material. Tales valores son para orientar a aquella persona que debe diseñar o construir algún componente o estructura pero en ningún momento se deben considerar como valores estrictamente exactos para su uso en el diseño.
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ACERO INOXIDABLE AISI 316 / 316L Tipo de acero: Aceros aleado (Inoxidables Austeníticos con Molibdeno) Forma: Barra redonda y Laminas Composición química (% en peso): %C 316 316L
0.08 Máx. 0.03 Máx.
%Si
%Mn 2.00 Máx. 2.00 Máx.
1.00 Máx. 1.00 Máx.
%Cr
%P
%S
0.045 Máx.
0.030 Máx.
0.045 Máx.
0.030 Máx.
16.00 – 18.00 16.00 – 18.00
%Ni%
Mo
10.0 – 14.0
2.0 – 3.0
10.0 – 14.0
2.0 – 3.0
Características: Es un acero inoxidable aleado con Molibdeno, mucho más resistente a la corrosión que otros aceros al Cromo - Níquel, lo que le confiere una alta resistencia a ácidos no oxidantes y a la corrosión por picado. Es conocido como acero quirúrgico y es ampliamente utilizado en la industria farmacéutica. Muy resistente a la corrosión química y atmosférica. Su bajo contenido de carbono hace aumentar la temperatura de resistencia a la corrosión intracristalina hasta los 400º C, además de mejorar su soldabilidad. Tratamientos térmicos recomendados (Valores en °C): Recocido Forjado 1150 – 1200 No forjar debajo de 950°C Enfriar rápidamente
Dureza Brinell (Barras recocidas)
Temple
150
Endurecible sólo por trabajo mecánico
Alargamiento en 2” (%)
Reducción de área (%)
Relación de maquinabilidad 1212 EF =100%
40
50
45
Temperatura
Medio de enfriamiento
1010 - 1120
Enfriar rápidamente hasta °T Ambiente
Propiedades Mecánicas típicas de barras en estado de recocido: Resistencia a la tracción
Límite de fluencia
MPa
kgf/mm²
KSI
MPa
kgf/mm²
KSI
304
510
52
74
206
21
30
304L
481
49
70
176
18
26
Aplicaciones: Aplicaciones para equipos de procesos químicos, tanques de almacenaje y transportación, tubos para procesos químicos, procesamiento de alimentos, refinación de aceites, procesamiento de papel, equipos de industria farmacéutica, partes para la industria textil, aplicaciones marítimas, mangueras flexibles. NOTAS: Los valores expresados en las propiedades mecánicas y físicas corresponden a los valores promedio que se espera cumple el material. Tales valores son para orientar a aquella persona que debe diseñar o construir algún componente o estructura pero en ningún momento se deben considerar como valores estrictamente exactos para su uso en el diseño.
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3.3.2.4 ACEROS INOXIDABLES - REFRACTARIOS Se denominan “refractarios” por las elevadas características de resistencia a la corrosión y mecánica que demuestran en caliente; ello es consecuencia de los elevados contenidos de cromo y níquel presentes en la aleación junto con elevados porcentajes de carbono, que permite obtener valores de fluencia relativamente elevados. Los aceros refractarios son recomendados para el uso a temperaturas de trabajo entre los 900°C y los 1100°C. Composición química (% en peso):
310S
%C
%Si
%Mn
%P
%S
%Cr
%Ni%
0.08 Máx.
1.50 Máx.
2.00 Máx.
0.045 Máx.
0.030 Máx.
24.00 – 26.00
19.0 – 22.0
TIPO ASTM (AISI) Peso Específico (g/cm³) Módulo de Elasticidad (N/mm²) Estructura Calor especifico a 20° (J/kg.°K) PROPIEDADES FISICAS
309 7, 9 200. 000 Austenitico 500 12, 5 17, 5 14, 9 16, 7 17, 3 18,0 1398 - 1454 AMAGNÉTICO 1,008 0,78 140 - 185 -
310 7, 9 200. 000 Austenitico 500 12, 5 17, 5 15, 9 16, 2 16, 9 17,5 1398 - 1454 AMAGNÉTICO 1,008 0,79 145 - 210 -
310S 7, 9 200. 000 Austenitico 500 12, 5 17, 5 15, 2 16, 6 17, 6 18,5 1398 - 1454 AMAGNÉTICO 1,008 0,79 145 - 210 -
70 - 85 -
70 - 85 -
70 - 85
Resistencia a la Tracción Recocido (RmN/mm²) Con deformación en frio
540 - 690 -
540 - 690 -
520 - 670 -
Elasticidad Recocido RP 0,2N/mm2 Con deformación en frio Recocido Rp (1) (N/mm2) Mínimo Alargamiento A (%) 50mm Estricción Recocido Z (%) KCUL (J/cm²) Resilencia KVL (J/cm²)
215 - 370 265 55 - 40 70 - 50 160 180 160 150 145 49 13,6 4,9
215 - 370 265 55 - 40 70 - 50 160 180 156 147 137 70,6 30.0 15,5
205 - 370 255 60 - 40 70 - 55 160 180 165 156 147 181 171 137 58,5 19,5 5.0
a 100º C a 150º C 0 : 100º C Coeficiente de dilatación Térmico medio 0 : 300º C (x 10 6º C -1) 0 : 500º C 0 : 700º C Intervalo de Fusión (°C) Conductividad Térmica (W/m ºk)
PROPIEDADES Permeabilidad Térmica en estado soluble recocido. ELECTRICAS Capacidad de Resistencia Eléctrica a 20º C Recocido Dureza (HB) Con deformación en frio Recocido Dureza Rockwell (HRC) Con deformación en frio
PROPIEDADES MECÁNICAS A 20º
PROPIEDADES MECÁNICAS EN CALIENTE
Elasticidad a Diferentes Temperaturas
Rp (0,2) (N/mm²)
Rp (1) (N/mm²)
Límite de Fluencia 1/100.000/t(N/mm2)
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a 300ºC a 400ºC a 500ºC a 300ºC a 400ºC a 500ºC a 500ºC a 600ºC a 700ºC a 800ºC
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ENFR. RAPIDO 1036 - 1120
ENFR. RÁPIDO 1036 - 1149
ENFR. RÁPIDO 1036 - 1149
NO COGE TEMPLE 1175 980
TEMPLE
TEMPLE
1175 980
1175 980
1090 1000
1120 1035
1120 1030
BUENA
BUENA
BUENA
45,00%
45,00%
45,00%
BUENA
BUENA
BUENA
Temple Intervalo de Forja
°T Inicial °T Final
Temperatura de formación de cascarilla
Servicio Continuo Servicio Intermitente
Soldabilidad Maquinabilidad comparado con un Acero Bessemer OTRAS PROPIEDADES para B1112 Embutición
Tabla 12 – Propiedades de los Aceros Inoxidables Refractarios
Peso Teórico para Acero Inoxidable redondos Pulgadas
Milimetros
1/32
0,79
1/16
1,59
1/8
kg/m
Pulgadas
Milimetros
kg/m
0,0040
1 7/8
47,63
14,24
0,0158
2
50,80
16,21
3,18
0,0633
2 1/8
53,98
18,30
3/16
4,76
0,1424
2 1/4
57,15
20,51
1/4
6,35
0,2532
2 3/8
60,33
22,85
5/16
7,94
0,3957
2 1/2
63,50
25,32
3/8
9,53
0,5698
2 5/8
66,68
27,92
7/16
11,11
0,7755
2 3/4
69,85
30,64
1/2
12,70
1,0129
2 7/8
73,03
33,49
9/16
14,29
1,2820
3
76,20
36,46
5/8
15,88
1,5827
3 1/8
79,38
39,57
11/16
17,46
1,9150
3 1/4
82,55
42,80
3/4
19,05
2,2790
3 1/2
88,90
49,63
13/16
20,64
2,6747
3 3/4
95,25
56,98
7/8
22,23
3,1020
4
101,60
64,83
15/16
23,81
3,5610
4 1/2
114,30
82,04
1
25,40
4,05
4 3/4
120,65
91,41
1 1/8
28,58
5,13
5
127,00
101,29
1 3/16
30,16
5,71
5 1/2
139,70
122,56
1 1/4
31,75
6,33
5 3/4
146,05
133,96
1 3/8
34,93
7,66
6
152,40
145,86
1 1/2
38,10
9,12
6 1/2
165,10
171,18
1 5/8
41,28
10,70
7
177,80
198,53
1 3/4
44,45
12,41
8
203,20
259,30
Tabla 13- Peso teórico para los Aceros Inoxidables RDO kg/m
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3.3.2.5 ACERO PLATA Tipo de acero: Acero Cromo Vanadio Norma: DIN 1.2210 115CrV3 – ASTM L2 – JIS SKS43 Composición química (% en peso) %C
%Si
%Mn
%P
%S
%Cr
%V
1.10
0.15
0.20
-
-
0.50
0.70
1.25
0.30
0.40
0.030
0.30
0.80
0.12
Formas: Barras Características: El cromo-vanadio de trabajo en frío es acero aleado herramienta de alta resistencia al desgaste, tratamiento, buena maquinabilidad y tenacidad, acabado brillante y pulido de acuerdo con la norma DIN 670 h8 Densidad: 7.87 g/cm³ (0.284 lb/in³) Propiedades Mecánicas mínimas estimadas:
Tracción: 730 – 770 Mpa Fluencia: 580 – 610 Mpa Elongación: 17 – 19%
Tratamientos Térmicos recomendados (Valores en °C) Acero plata recocido: 220 Brinell Templado y revenido puede alcanzar 62 a 64 HRC / 630 Brinell
Aplicaciones: Acero Plata para los pines de guía, pequeñas herramientas y piezas estructurales en la mecánica de recisión, Muestras de tipo botón y trozos irregulares, machos de roscar, fresas, herramientas de brocar, sacadores de perforación, los pernos expulsores, brocas, punzones y llaves, instrumentos quirúrgicos, escariadores, avellanadores, clavijas, las herramientas de grabado, sierras para cortar metal ejes y ejes, taladros dentadas, raspando herramientas, cortadoras de artes de pesca, mortaja, cinceles de madera, barras de guía
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3.4 FUNDICIONES Son aleaciones de hierro-carbono-silicio, con contenido de carbono generalmente arriba del 2%, en cantidad superior a la que puede ser obtenida en solución sólida en la Austenita de modo que resulta carbono parcialmente libre, en la forma de laminillas o nódulos de grafito. Habitualmente contiene además: Si (0.5 - 4%); Mn (0.3 -2%); P (0 - 1.5%); S (< 2%)
Hierro Fundido Gris
Hierro Fundido Nodular
Figura 3. Microestructura de las fundiciones
Figura 4. Diagrama de fase Fe-C - Relación entre el diagrama de equilibrio Fe-C, grafito (línea continua) y el diagrama metaestable FeFe3C (líneas discontinuas).
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1
3.4.1 MÉTODO DE OBTENCIÓN – FABRICACIÓN
Se obtienen directamente por moldeo o colada y se fabrican en hornos de cubilote a partir de chatarra y arrabio a los que se añaden las cantidades precisas de ferroaleaciones (Fe-Si, Fe-Mn) para ajustar la composición química final del producto. Uno de los procesos de fabricación es el de fundición continua que ha sido desarrollado como método alternativo para la producción de hierro fundido sin moldes o procesos tradicionales de moldeo. El proceso consiste en vaciar el hierro fundido a un horno alimentador en cuyo lado inferior se ha puesto un molde de grafito refrigerado por agua. Se hala horizontalmente la barra del horno en la medida que la presión ferrostática alimenta el hierro fundido a través del molde. La fabricación del molde altamente controlada determina la forma y estructura de la barra de fundición continua producida. La refrigeración con agua dentro del molde inicia el proceso de enfriamiento gradual. Esto permite obtener una solidificación homogénea y una microestructura uniforme. A medida que la barra recorre la máquina en toda su extensión, se completa el proceso de solidificación. Luego se corta según las medidas solicitadas por los clientes. Las instalaciones necesarias para su obtención son más sencillos y económicas que las usadas en la fabricación de los aceros, y como las temperaturas de operación son también inferiores, las fundiciones son materiales más baratos que los aceros.
Figura 5. Proceso de Fundición Continua VERSA-BAR®
1
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Las propiedades de los hierros fundidos son directamente influenciadas por la forma y distribución del grafito, y también por la estructura de la matriz, razón por la cuál la elección de la clase del hierro fundido adecuada, depende en gran parte de su aplicación. Combinaciones de diferentes formas de grafito con diferentes estructuras de matriz proporcionan una gran variedad de clases, donde ciertamente una de ellas atenderá los requisitos necesarios de desempeño y calidad requerida. La constante evolución de la tecnología de la fundición de los hierros fundidos está contribuyendo cada vez más para el desarrollo de nuevas aplicaciones, ofreciendo así, alternativas más económicas para obtener productos con calidad similar o superior. El proceso de fundición continua permite producir barras brutas de fundición con estructura de grano fino. Esa estructura permite mecanizar libremente, resistencia al desgaste y buenas propiedades mecánicas. Tales características, combinadas con formas casi netamente redondas, rectangulares, cuadradas y formas especiales, hacen de la fundición continua un material económico de alto desempeño, que se puede aplicar en la producción de muchos componentes metálicos. 2
3.4.2 VENTAJAS DE LAS FUNDICIONES
Este proceso presenta muchas ventajas notables si se lo compara con otros hierros fundidos. Debido a la naturaleza del proceso de fabricación, se pueden evitar muchos defectos típicos de los métodos tradicionales de fundición. Tales defectos costosos, encontrados en otros fundidos, constituyen la mayor causa de pérdidas por deterioro y maquinado. Algunos de estos defectos pueden ser: Burbujas de gas: Defectos que ocurren internamente en la fundición y que por lo general presentan una apariencia redonda con superficies internas suaves. A veces son alargadas y presentan diferentes tamaños. En la producción de colada continua, la coquilla de grafito, al contrario de los moldes y otros materiales de moldeo de fundición tradicionales, no produce gases al ser sometida a las altas temperaturas del hierro fundido. Rechupes centralizados: vacío formado por falta de hierro fundido en la sección durante la solidificación. El flujo continuo de material fundido a través del horno de alimentación evita que estos defectos ocurran. Inclusión de escoria: Este residuo no metálico siempre causa problemas en las fundiciones que operan con moldes cerrados. Por lo general esas impurezas se derraman junto con el hierro del crisol al molde. El proceso de fundición continua empieza vertiendo el hierro líquido al horno de alimentación, eso hace que las impurezas tales como las escorias floten por encima del hierro líquido desde donde se retiran con facilidad y permanecen alejadas de la salida de hierro al molde de grafito en la base del horno. Problemas de estanqueidad: En la fundición de arena no es raro hallar secciones con estructura de grano abierto que, al ejercer una presión en aplicaciones con fluidos, puede ocurrir una filtración a través del microorificio en esa estructura abierta. Con este proceso, el grafito refrigerado con agua permite una velocidad de enfriamiento más rápida y uniforme del hierro líquido (módulo de enfriamiento). Ese módulo de enfriamiento es responsable de una característica importante; se trata de la densidad del grano que brinda fuerza y protección contra las filtraciones, una característica fundamental en la producción de componentes hidráulicos. 2
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Figura 6. Componentes Hidráulicos (“manifolds”, pistones, tapas, cuerpos de válvulas)
3
3.4.3 BENEFICIOS DE LAS FUNDICIONES POR PROCESO DE COLADA CONTINUA
Comparativamente con el acero (Peso y amortiguación) Densidad = 0,26 Lb / in³ Densidad del acero = 0,284 Lb / in³ La densidad es aproximadamente un 10% inferior al acero, debido al contenido de carbono (densidad = 0,0794 Lb/in²) en forma de grafito en la estructura del hierro fundido. Esto se traduce en menor peso y mejores propiedades de amortiguamiento, por lo tanto reduce el ruido y las vibraciones, una consideración importante para el caso de engranajes y otros componentes de máquinas. Menos remoción de rebabado: El proceso de fundición continua permite producir barras en diferentes formas y dimensiones. Pueden producirse barras con dimensiones muy cercanas a las deseadas a la pieza terminada. El proceso de fundido tiene una superficie libre de incrustaciones de arena, líneas divisoras, surcos y otros defectos producidos por los vaciaderos y respiraderos encontrados en otras fundiciones. Esto permite hacer cortes suaves ininterrumpidos con menos tiempo para mecanizar una pieza. Mejor maquinabilidad: Además del beneficio de tener menos material para remover. El alto porcentaje de grafito en la microestructura opera como rompe virutas y lubricante de mecanización natural. Con eso se obtiene mayor velocidad de corte y menor desgaste de herramientas. Los mejores resultados se obtienen con el hierro gris ferrítico y todas las clases de hierro nodular. Grados de elevada resistencia: La forma y el tamaño del grafito afectan enormemente la resistencia de la barra. Cuanto más grande el nódulo de grafito, menos resistencia tendrá. En el proceso de solidificación da como resultado partículas de grafito muy finas, con excelentes propiedades mecánicas. Eliminación de costos en matrices de moldeo (modelos y cajas de machos): Ya que en este proceso se puede producir en diferentes tamaños y formas, es posible seleccionar un tamaño o forma que se acerque a las dimensiones finales del componente por mecanizar. A menudo esto elimina el alto costo de la fundición
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mecanizada. Además reducirá considerablemente el tiempo necesario para obtener prototipos o partes de producción y el costo final del producto. Menor desecho después del mecanizado: En el proceso de maquinado siempre se presenta una lucha contra los defectos de fundición. Estos problemas se deben tener en cuenta al costear el maquinado. La consistencia es el nombre del juego en la productividad del maquinado. Tratamientos térmicos y de superficie: Admite diferentes tipos de tratamientos térmicos y otros tratamientos de superficie. Estos procesos pueden mejorar la resistencia a la fatiga, al desgaste y la resistencia a la corrosión. 4
3.4.4 APLICACIONES MÁS COMUNES DE LAS FUNDICIONES
SEGMENTO DEL MERCADO
COMPONENTES
HIDRÚLICA Y NEUMÁTICA
Manifolds, émbolos, tapas de cilindros, pistones de cilindros, cuerpos de válvulas, rotores, entre otros.
INDUSTRIA DEL VIDRIO
Moldes, pines, punzones, cuellos, machos.
MÁQUINAS Y EQUIPOS
Poleas, acoples, rodillos, ejes, reglas guías, bujes, arandelas, tuercas, engranajes, contrapesos.
AUTOPARTES
Tapas para cojinetes, distanciadores, émbolos para pistón de freno, anillos, guías de válvulas, asientos de válvulas.
OTROS
Protectores para termopar, coquillas, retenedores, placas de válvulas, matrices.
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3.5 HIERRO FUNDIDO GRIS
Se denominan así a las fundiciones que solidifican y enfrían según el diagrama hierro-grafito. Una fundición sigue este diagrama en condiciones de enfriamiento lento. En la práctica se le añade elementos grafitizantes como el Si (Al, Ni, Cu). Estos elementos actúan diluyendo las agrupaciones atómicas de Fe y C impidiendo su solidificación conjunta, afinidad, el Fe tiene más afinidad por estos elementos que por el C y éste solidifica en forma de grafito. Aparece grafito en cualquiera de sus formas (de ahí el color gris; enfría en el diagrama estable al menos cierto tiempo al principio). C (2.5 – 4%), Si (2 - 3%). El grafito está precipitado en forma de placas afiladas y puntiagudas. Las clases de hierro gris producidas por fundición continua son las siguientes:
VERSA-BAR FC-200 (ASTM A48 Clase 30) - Hierro Gris Perlítico/Ferrítico
VERSA-BAR FC-300 (ASTM A48 Clase 40) - Hierro Gris PerlÍtico
VERSA-BAR GMI (Glass Mold Iron) - Hierro Gris con grafito refinado
En todas estas clases el grafito está presente en forma de laminillas. Las características del grafito y de la matriz influyen en las siguientes propiedades:
Maquinado
Dureza
Resistencia al desgaste
Límite de resistencia a la tracción
Acabado superficial y otros
La especificación del hierro gris más común contiene grafito forma VII, tipo A, tamaño 3 - 6, según la norma ASTM A247. En la clase FC-200 el grafito está distribuido en una matriz Perlítica/Ferrítica. Este material puede utilizarse mejor en la fabricación de piezas que exigen fuerza mediana, buena absorción de vibraciones, buena conductividad térmica y mejor mecanizado. La clase FC-300 presenta la misma distribución de grafito, pero en matriz esencialmente Perlítica, que aporta mejores propiedades mecánicas y mejor respuesta al tratamiento térmico. En la clase GMI (moldes para vidriería) el grafito es esencialmente tipo D, tamaño 6 – 8 en matriz Ferrítica/Perlítica.
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APLICACIONES TÍPICAS EN HIERRO GRIS
VERSA – BAR FC-200 Tiene como principal característica una excelente maquinabilidad, permitiendo más velocidad de corte y reducción del desgaste prematuro de las herramientas. Es apropiado para aplicaciones que exijan propiedades mecánicas medias, tales como bujes, poleas, anillos, garruchas, coquillas, bridas, tapones, estructuras de máquina, cojinetes, acoples, entre otras.
VERSA - BAR FC-300 Por sus mayores propiedades mecánicas, presenta buen acabado superficial y buena estanqueidad. Resulta muy adecuado también para aplicaciones sujetas al desgaste, tales como pistones, válvulas hidráulicas, moldes, coquillas, acoples, espaciadores, entre otras.
VERSA – BAR GMI Tiene como principal característica un excelente acabado superficial, buena maquinabilidad y excelente conductividad térmica. Adecuado para la fabricación de piezas para la industria del vidrio, tales como moldes, pines y cuellos, entre otras.
Tabla 15 – Aplicaciones típicas en Hierro Gris
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HIERRO GRIS / FC200 Perlítico/Ferrítico – VERSA-BAR® Descripción: es un hierro gris cuya característica principal es su excelente maquinabilidad, esto aumenta la velocidad de corte y reduce el desgaste prematuro de las herramientas. Esta especificación es similar a la ASTM A48 Clase 30. Microestructura: La microestructura típica presenta grafito en forma laminar, forma VII, tipo A, tamaño 3 – 6 según la norma ASTM A247. La matriz es predominantemente perlítica con un 5% a 20% de ferrita. La periferia está compuesta de grafito tipo D, tamaño 6 – 8 y matriz esencialmente ferrítica con un 5% máximo de carburos dispersos.
Figura 7. Microestructura Hierro gris perlítico / ferrítico
Composición química: Las propiedades mecánicas dependen de la composición química. El análisis químico se refiere a muestras tomadas del horno de fusión y podrán variar ligeramente cuando son comparadas con la composición química de la pieza. %C*
%Si
%Mn
%P
%S
2.00
2.30
0.40
-
-
3.30
2.70
0.80
0.20
0.10
* Los rangos del carbono son especificados a cada grupo de medidas para controlar el tipo y tamaño de las láminas de grafito. La variación dentro del mismo es de aproximadamente un 0,20%.
Propiedades mecánicas: Los valores mínimos de dureza y límite de resistencia a la tracción se especifican en la Tabla 2 y se refieren a resultados encontrados en muestras de pruebas tomadas de la sección radial media de la barra.
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Dureza
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Fuerza de Elasticidad (min)
Pulgadas
Milímetros
Brinell (HB)
PSI
MPa
Hasta – 1.000
Hasta – 25.4
163 - 229
30.000
207
1.001 – 1.750
25.4 – 44.4
163 – 229
28.500
197
1.751 – 2.500
44.4 – 63.5
163 – 229
27.000
186
2.501 – 3.125
63.5 – 79.4
163 – 229
25.500
176
3.126 – 3.625
79.4 – 92.0
163 – 229
24.000
166
3.626 – 4.375
92.1 – 111.1
163 – 229
22.500
155
4.376 – 5.000
111.1 – 127.0
163 – 229
21.000
145
5.001 – 5.750
127.0 – 146.0
163 – 229
19.500
135
5.751 – 10.000
146.0 – 254.0
163 – 229
18.000
124
Tabla 16 – Dureza y Limite de resistencia a la tracción
El límite de resistencia a la tracción varía según el espesor de la sección y el diámetro de la barra. Cuanto más grande sea el diámetro de la barra, menor será su límite de resistencia a la tracción debido a las diferentes velocidades de solidificación y enfriamiento. El límite de resistencia a la tracción de una barra de una pulgada de diámetro corresponde a 30.000PSI (especificación mínima).
Figura 8 – Limite de resistencia a la tracción en diferentes puntos de la sección
Tratamiento térmico: Puede tratarse en aceite para aumentar la dureza en la periferia, aumentando así la resistencia al desgaste. Otro tratamiento térmico usual es el recocido, usado para reducir la dureza, y mejorar el mecanizado. Para tratamientos térmicos específicos, póngase en contacto con nuestro equipo de soporte técnico.
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HIERRO GRIS / FC300 Perlítico – VERSA-BAR® Descripción: es un hierro gris con estructura totalmente perlítica que le brinda propiedades mecánicas superiores, buen acabado superficial y buena capacidad de endurecimiento. Otra característica importante que conviene señalar es su buena estanqueidad. Esto da buenos resultados en aplicaciones que trabajan a presión tales como componentes hidráulicos. Esta especificación es similar a la ASTM A48 Clase 40. Microestructura: La microestructura típica presenta grafito en forma laminar, forma VII, tipo A, tamaño 3 – 6 según la norma ASTM A247. La matriz es predominantemente perlítica, con un 10% máximo de ferrita. La periferia presenta grafito tipo D, tamaño 6 - 8 en matriz ferrítica / perlítica con aproximadamente un 5% de carburos dispersos.
Figura 9 - Microestructura Hierro gris perlítico
Composición química: Las propiedades mecánicas dependen de la composición química. El análisis químico se refiere a muestras tomadas del horno de fusión y podrán variar ligeramente cuando son comparadas con la composición química de la pieza.
%C*
%Si
%Mn
%P
%S
2.80
2.30
0.40
-
-
3.70
2.70
0.80
0.20
0.10
* Los rangos del Carbono son especificados a cada grupo de medidas para controlar el tipo y tamaño de las láminas de grafito. La variación dentro del mismo es de aproximadamente un 0,20%. Propiedades Mecánicas: Los valores mínimos de dureza y límite de resistencia a la tracción son especificados en la Tabla 4 y se refieren a resultados encontrados en muestras de pruebas tomadas de la sección radial media de la barra.
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Dimensiones
Dureza
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Fuerza de Elasticidad (min)
Pulgadas
Milímetros
Brinell (HB)
PSI
MPa
Hasta – 1.000
Hasta – 25.4
197 - 285
40.000
276
1.001 – 2.000
25.4 – 50.8
197 - 269
37.000
255
2.001 – 3.125
50.8 – 79.4
197 – 269
35.500
245
3.126 – 4.125
79.4 – 104.7
197 – 269
34.000
235
4.126 – 6.250
104.7 – 158.7
197 – 269
30.000
207
6.251 – 10.250
158.7 – 260.3
197 - 255
27.000
186
10.251 – 13.500
260.3 – 345.0
197 – 255
25.500
176
13.501 – 21.000
345.0 – 533.4
197 - 255
24.000
166
Tabla 17 – Dureza y Limite de resistencia a la tracción
El límite de resistencia a la tracción varía según el espesor de la sección y el diámetro de la barra (Figura 12). Cuanto más grande sea el diámetro de la barra, menor será su límite de resistencia a la tracción debido a las diferentes velocidades de solidificación y enfriamiento. La resistencia a la tracción de una barra de 1 pulgada de diámetro corresponde a 40.000 psi (especificación mínima).
Figura 10 - Limite de resistencia a la tracción en diferentes puntos de la sección
Tratamiento térmico: Se usa cuando la dureza es un factor crítico para el componente, permitiendo utilizar el tratamiento térmico para aumentar la resistencia mecánica, la dureza y la resistencia al desgaste. Los tratamientos térmicos más usuales son: Inducción y endurecimiento por llama templando en aceite.
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3.6 HIERRO NODULAR
Al contrario de una fundición gris, la cual contiene hojuelas de grafito, la fundición nodular tiene una estructura de colada que contiene partículas de grafito en forma de pequeños nódulos esferoidales en una matriz metálica dúctil. De este modo la fundición nodular tiene una resistencia mucho mayor que una fundición gris y un considerable grado de ductilidad, estas propiedades y otras tantas pueden mejorarse con la utilización de tratamientos térmicos. Al igual que una fundición gris, este material tiene la ventaja de poseer una excelente fluidez. De este modo es posible obtener piezas de reducidos espesores, siempre que se asegure un flujo lineal y calmado a la hora de llenar los moldes, esto es imprescindible para evitar el endurecimiento de los bordes y la formación de carburos en las secciones más delgadas. Las clases producidas en hierro nodular por fundición continua son: -
VERSA-BAR FE-40015 (ASTM A536 Clase 60-40-18) - Hierro Nodular Ferrítico
-
VERSA-BAR FE-45012 (ASTM A536 Clase 65-45-12) - Hierro Nodular Ferrítico/Perlítico
-
VERSA-BAR FE-55006 (ASTM A536 Clase 80-55-06) - Hierro Nodular Perlítico/Ferrítico
-
VERSA-BAR FE-70002 (ASTM A536 Clase 100-70-03) – Hierro Nodular Perlítico
La principal característica de las clases de hierro nodular es su estructura grafítica esferoidal que determina la resistencia, la maquinabilidad y la resistencia al desgaste. Para obtener grafitos tipo I y II – de acuerdo con la norma ASTM A247 – es necesario adicionar algunos elementos químicos y/o condiciones específicas de producción que modifican el grafito y lo llevan a la forma esferoidal. Esas clases de hierro nodular son recomendadas para aplicaciones que exigen altas propiedades mecánicas, alta resistencia y excelente estanqueidad. El porcentaje de ferrita o perlita en la matriz determina las propiedades mecánicas del material y por consiguiente, la clase del producto. El limite de resistencia a la tracción del hierro nodular en la condición bruta puede variar de 60.000 a 100.000 PSI (400 a 700 MPa) con alargamientos del 18% al 3%.
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APLICACIONES TÍPICAS EN HIERRO NODULAR
VERSA – BAR FE 45012
Las principales características del hierro nodular en las clases 60- 40-18 y 65-45-12, con matriz ferrítica y ferrítica/ perlítica son la buena maquinabilidad, excelente acabado superficial y excelente estanqueidad. Tienen límite de resistencia a la tracción y alargamiento similares a los aceros SAE 1020/ 1030. Esta clase es buena para aplicaciones tales como componentes de máquinas que suelen sufrir impactos y que sean resistentes a las fracturas. Es una excelente elección para componentes hidráulicos que operan a altas presiones tales como manifolds, pistones, tapas de cilindros, camisas de inyectores, bombas hidráulicas y moldes.
VERSA - BAR FE 55006 Y FE 70002
El hierro nodular perlítico/ferrítico y nodular perlítico clases 80-55-06 y 100-70-03 poseen óptima templabilidad, elevadas propiedades mecánicas, limite de resistencia a la tracción y alargamiento similar a la de los aceros SAE 1040/1045. Esto hace que esas clases sean una buena elección para aplicaciones de componentes de máquinas que exijan resistencia al desgaste y tratamientos térmicos superficiales. Algunos ejemplos: engranajes, ejes, pernos para eje, tuercas, cuerpos moledores, vástagos de pistón, cojinetes, asientos de válvula, entre otros.
Tabla 18 – Aplicaciones típicas en Hierro Nodular
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HIERRO NODULAR FERRITICO/PERLITICO FE 45012 - VERSA-BAR® Descripción: Es un hierro nodular con grafito tipo I y II, en una matriz ferrítica/perlítica obtenida bruta de fundición o por tratamiento térmico. Este material posee límite de resistencia a la tracción y limite de fluencia similares a los aceros SAE 1030 laminados en caliente. Sus principales características son la buena maquinabilidad, buen acabado superficial y resistencia a la estanqueidad. Esta especificación es similar a la ASTM A536 clase 65-45-12. Microestructura: La microestructura típica esta compuesto de grafito esferoidal, formas I y II, tamaño 5 - 8. La matriz es esencialmente ferrítica con aproximadamente un 25% de perlita y un máximo de 5% de carburos dispersos.
Figura 11 – Microestructura Hierro Nodular Ferrítico / Perlítico
Composición química: Las propiedades mecánicas dependen de la composición química. El análisis químico se refiere a muestras tomadas del horno de fusión y podrán variar ligeramente cuando son comparadas con la composición química de la pieza. %C*
%Si
%Mn
%P
%S
%Mg**
3.30
2.40
-
-
-
0.03
4.00
3.10
0.20
0.10
0.02
0.05
* Los rangos de carbono son especificados para cada grupo de medidas y la variación dentro de la misma es de aproximadamente un 0,20%. ** Se adiciona Mg para promover la obtención del grafito esferoidal. Propiedades Mecánicas: Dimensiones Pulgadas
Dureza
Milímetros
Brinell (HB)
11.000 – 2.000
25.4 – 50.8
143 - 217
2.001 – 21.000
50.8 - 533.4
143 - 207
Limite de resistencia a la tracción = 65.000 PSI (450 MPa) min. Limite de fluencia = 45.000 PSI (310 MPa) min. Alargamiento = 12% min.
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Figura 12 – Limite de resistencia a la tracción y limite de fluencia (resultados típicos y especificaciones mínimas)
Tratamiento térmico: puede templarse en aceite para alcanzar una dureza de aproximadamente 45 HRC. Este material no es recomendable para hacer endurecimiento superficial tales como llama y tratamiento térmico por inducción. Cuando se requiere una dureza superficial alta, se recomienda un tratamiento térmico de nitruración.
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HIERRO NODULAR PERLITICO/ FERRITICO FE 55006 - VERSA-BAR® Descripción: Es un hierro nodular con grafito tipo I y II, en una matriz perlítica/ferrítica. Esta matriz perlítica/ferrítica ofrece propiedades mecánicas superiores, buen acabado superficial y buen endurecimiento, lo que permite aplicaciones para partes que requieran alto límite de resistencia a la tracción y resistencia al desgaste. En su condición bruta de fundición este material ofrece límite de resistencia a la tracción y limite de fluencia similares a los aceros SAE 1040 laminados en caliente. Esta especificación es similar según la norma ASTM A536 a la clase 80-55-06. Microestructura: La microestructura típica (clase 80-55-06) está compuesta de grafito esferoidal, forma I y II, tamaño 5 – 8 según la norma ASTM A247. La matriz es perlítica/ferrítica con aproximadamente un 50% de ferrita y un 5% máximo de carburos dispersos.
Figura 13 – Microestructura Hierro Nodular Perlítico / Ferrítico
Composición química: Las propiedades mecánicas dependen de la composición química. El análisis químico se refiere a muestras tomadas del horno de fusión y podrán variar ligeramente cuando son comparadas con la composición química de la pieza. %C*
%Si
%Mn
3.30
2.40
-
4.00
3.10
0.20
%P
%S
%Mg**
-
-
0.03
0.10
0.02
0.05
* Los rangos de carbono son especificados para cada grupo de medidas y la variación dentro de la misma es de aproximadamente un 0,20%. ** Se adiciona Mg para promover la obtención del grafito esferoidal. Es posible añadir elementos que promuevan la formación de perlita, dependiendo del tamaño de la barra.
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Propiedades Mecánicas:
Dimensiones Pulgadas
Dureza
Milímetros
Brinell (HB)
1.000 – 3.000
2.4 – 76.2
187 - 269
3.001 – 21.000
76.2 - 533.4
187 - 255
Limite de resistencia a la tracción = 80.000 PSI (552 MPa) min. Limite de fluencia = 55.000 PSI (380 MPa) min. Alargamiento = 6.0% min.
Figura 14 – Limite de resistencia a la tracción y limite de fluencia
Tratamiento térmico: La matriz ofrece buena posibilidad de endurecimiento, permitiendo endurecimiento por inducción, temple en aceite (para alcanzar durezas de 50 HRC) y tratamientos de normalización. Esto podrá realizarse para obtener una variedad de mejoras en cuanto a las propiedades mecánicas.
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3.7. TRATAMIENTOS TÉRMICOS PARA LOS HIERROS FUNDIDOS GRISES Y NODULARES Los hierros fundidos pueden ser sometidos a varios tratamientos térmicos para alcanzar los siguientes objetivos:
Alivio de tensiones provocadas por la solidificación; Obtención de mejor ductilidad y mejor maquinabilidad; Mejora de las propiedades mecánicas de resistencia; Descomposición de carburos, o Endurecimiento.
La clasificación de los tratamientos térmicos para alcanzar las propiedades arriba mencionadas pueden ser clasificadas en: -
Alivio de tensiones: Este tratamiento es efectuado para minimizar las tensiones surgidas en el material a consecuencia de la solidificación y puede ser utilizado para los hierros fundidos grises y nodulares, sin cambiar la micro estructura del material. Para este tratamiento se utilizan temperaturas entre 510 a 680ºC. Temperaturas superiores eliminarán todas las tensiones, sin embargo, cambiarían la micro estructura y reducirían la dureza y las propiedades mecánicas.
-
Recocido:: Se efectúa este tratamiento térmico en hierros fundidos gris y nodular, cuando se desea obtener además del alivio de tensiones, dureza más baja, máxima ductilidad (en nodular) y mayor maquinabilidad, obviamente, con menor resistencia mecánica. Con este tratamiento se obtiene matriz ferritica en función de la descomposición de la cementíta de la perlita. Para hierros fundidos gris se utilizan dos diferentes ciclos: a. Subcrítico: Consiste en el calentamiento del material entre 700 a 760ºC con enfriamiento lento en el horno hasta 300ºC. La matriz obtenida es predominantemente ferritica, y normalmente utilizada cuando se desea una mejor maquínabilidad. b. Pleno: Consiste en el calentamiento del material entre 800 y 950ºC y enfriamiento lento dentro del horno hasta 300ºC. La matriz obtenida es totalmente ferritica, promoviendo también la disolución de carburos eutéticos. Para hierros fundidos nodular se pueden emplear tres diferentes ciclos de recocido: a. Calentamiento hasta 900 a 950ºC — para la eliminación de carburos eutéticos en los cantos de piezas gruesas o piezas finas. El enfriamiento debe ser efectuado dentro del horno, para obtenerse una estructura totalmente ferritica.
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b. Calentamiento hasta 800 a 900ºC — cuando se desea obtener una estructura ferritica y no hay presencia de carburos eutéticos. El enfriamiento debe ser efectuado dentro del horno. c. Calentamiento a 700ºC y mantenimiento a esta temperatura por un largo período y enfriamiento en el horno (recocido subcrítico). Este tratamiento presenta un menor riesgo de deformación debido a la baja temperatura y estructura totalmente ferritica. La matriz debe ser exenta de cementita libre. -
Normalización: El tratamiento térmico de normalización de hierros fundidos tiene por objeto un aumento de las propiedades mecánicas de resistencia y dureza, o la restauración de propiedades del estado bruto de fusión o tratamientos térmicos anteriores. La normalización, produce una estructura homogénea de perlita fina. Este tratamiento consiste en: a. Calentamiento hasta la temperatura de austenización (850 a 930 ºC), para permitir que un determinado porcentaje de carbono entre en solución. b. Enfriamiento al aire, hasta la temperatura ambiente. Se verifica en los hierros fundidos grises no aleados y sometidos a este tratamiento térmico, la disminución de las propiedades mecánicas debido a la formación de ferrita libre y/o aumento de la cantidad de grafito. En los hierros fundidos nodulares se observa normalmente aumento en los resultados de resistencia y dureza y reducción en los resultados de alargamiento.
-
Revenido: Este tratamiento térmico es efectuado a una temperatura inferior a la temperatura crítica y se utilizado para realizar alivio de tensiones, reducción de la dureza, y obtener una dureza deseada (nodular) en el caso de haber pasado por tratamiento de temple. Para hierro fundido gris la temperatura de revenido es efectuada entre 500 y 600°C, y para nodular entre 550 y 650ºC.
-
Temple y Revenido: El objetivo de los tratamientos de temple y revenido, principalmente en el caso de hierro fundido nodular, es el de obtenerse una sensible elevación de la dureza con una determinada estructura y mejorar la resistencia a la tracción y al impacto. Las propiedades mecánicas típicas obtenidas con este tratamiento en hierro fundido nodular son: Límite de resistencia a la tracción 87,0 a 110,0 kgf/mm² Límite de Fluencia 66,0 a 110,0 kgf/mm² Alargamiento 2,0 a 7,0% Dureza Brinell 270 a 350HB En el hierro fundido gris cuando es sometido al temple, se observa una reducción en Ia resistencia a la tracción a pesar del aumento en la dureza. Esta reducción en la resistencia se debe al aumento de tensiones internas en la estructura y formación de centros de nucleación de fisuras debido al efecto de talla del grafito durante la transformación a estructura martensítica.
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El tratamiento de temple y revenido consiste en: a. Calentamiento hasta la temperatura de austenización (850 a 9300°C), para que el carbono entre en solución. b. Enfriamiento rápido, para obtenerse la estructura martensítica (enfriamiento en aceiteoagua). c. Revenido a una temperatura inferior a la temperatura crítica, para eliminar tensiones dejadas por el temple y obtener la dureza deseada. -
Austempering y Martempering: El martempering tiene por objetivo la obtención de estructura martensítica. Consiste en el calentamiento hasta temperaturas entre 800 y 930°C, y un enfriamiento en baño de sal hasta temperaturas de 200 a 260 ºC, por encima del inicio de la transformación martensítica durante el tiempo suficiente para que haya una homogeneización de la temperatura en la pieza, sin que se alcance la curva de inicio de transformación de la bainita. Se enfría a continuación la pieza en medio líquido hasta la temperatura ambiente. El austempering es utilizado cuando se desea, también, una elevada dureza asociada a una resistencia más alta, principalmente en el caso de nodular. Para hierro fundido gris no hay sentido en hacer mención a esta propiedad, siendo por esta razón, poco usual el tratamiento de austempering. En el austempering, el calentamiento se da con temperaturas similares a las de la martempering y se enfría el material en baño de sal o de plomo hasta temperatura entre 250 y 4500°C. La pieza es mantenida en esta temperatura por tiempo suficiente para que haya la transformación, obteniéndose la estructura bainítica. Se obtienen con este tratamiento, durezas que varían de 269 a 534 HB para hierros nodulares. Los hierros fundidos bainíticos presentan una excelente combinación de propiedades de resistencia, tenacidad y ductilidad, permitiendo su aplicación donde tradicionalmente se usaban aceros forjados o fundidos. Además, suministran una reducción en el costo total de fabricación. Por la adición de elementos de aleación y adecuados ciclos de tratamientos térmicos es posible obtener las siguientes clases: PROPIEDADES MECÁNICAS CLASE
Límite de resistencia a la tracción (MPa)
Límite de escurrimiento (MPa)
Alargamiento (%)
Dureza Brinell (HB)
Alta tenacidad
850 100 1200
550 680 800
10 6 2
269 / 331 302 / 363 341 / 444
1400
1000
1
401 / 534
Alta resistencia
Microestructura Bainita / Austenita Bainita / Austenita Bainita / Austenita Bainita / Austenita / Martensita
Tabla 19 – Propiedades Mecánicas de las fundiciones
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El alargamiento y la resistencia a la tracción son superiores, comparativamente a las demás clases de nodular. La resistencia al impacto es elevada, próxima a la obtenida en materiales ferríticos. La resistencia al desgaste del hierro fundido nodular bainítico es superior a la de los aceros de medio carbono y micro aleados, en parte conferida por la presencia de austenita en la matriz metálica. Ventajas de este proceso comparando con los aceros: -
Menor costo de maquinado debido a la homogeneidad de la estructura y a la presencia de grafito Menor consumo de energía para la obtención del producto final debido a la cantidad mas reducida de material para el maquinado Menor peso de las piezas, debido a que la densidad es aproximadamente 10% menor. Mayor capacidad de amortiguación de vibraciones y por tanto, menor ruido. Aumento de la vida de las herramientas de maquinado, cuando se efectúa antes del tratamiento térmico. Menor rechazo debido a la ausencia de defectos internos.
Endurecimiento Superficial: El objetivo de proceder al endurecimiento superficial es la obtención de una capa periférica de elevada dureza, asociada a un núcleo aun relativamente dúctil. Se efectúa un calentamiento superficial de la pieza hasta una temperatura superior al límite inferior de la zona crítica, por tiempos que dependen de la profundidad del temple que se desea. Seguido de un enfriamiento en medio líquido, pudiendo, también, ser al aire. Existen dos procesos de endurecimiento, ya sea, por llama o inducción. El empleo de piezas sometidas previamente al tratamiento de alivio de tensiones, con matriz predominantemente perlítica, reduce el tiempo de calentamiento a un mínimo, dando mayor seguridad en cuanto al aparecimiento de fisuras durante el enfriamiento. Se obtiene; después del tratamiento, matriz martensítica en la periferia de las piezas. Después del tratamiento del temple superficial se recomienda efectuar alivio de tensiones entre 150 y 200 0C, para minimizar las tensiones causadas por el endurecimiento superficial y las diferentes estructuras.
3.8 INFORMACIÓN COMPLEMENTARIA DE LAS FUNDICIONES 3.8.1Otras propiedades: Normalmente los hierros fundidos grises y nodulares son comercialmente especificados por el Límite de Resistencia a la Tracción y Dureza. La principal justificación para el uso de esas propiedades es la relativa facilidad en fijalas. De acuerdo con la aplicación, otras propiedades pueden ser importantes en la selección del material adecuado y en la mayoría de las veces, podemos relacionar las propiedades con el Límite de Resistencia a la Tracción (L.R.) y / o dureza.
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PROPIEDADES
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HIERRO GRIS
HIERRO NODULAR
Resistencia al cizallamiento (MPa)
1.15 X LR
0.90 X LR
Resistencia a la torsión (MPa)
1.15 X LR
0.90 X LR
Resistencia a la fatiga (MPa) (Sin talla)
0.40 x LR
FE40015 = 0.50 x LR FE45012 = 0.45 x LR FE55006 = 0.40 x LR FE70002 = 0.40 x LR
Resistencia a la compression (MPa)
LR de 140 – 175 x 4.02 LR de 140 – 175 x 4.02 LR de 140 – 175 x 4.02 LR de 140 – 175 x 4.02 FE40015 = 15 - 13 FE45012 = 10 - 5 FE55006 = 5 - 2 FE70002 = 5 - 2
Resistencia al impacto (Joule [j]) Con talla 20°C
Módulo de elasticidad (GPa)
FC200 = 88 -113 FC300 = 108 – 137 GMI = 78 – 107
FE40015 = 169 FE45012 = 169 FE55006 = 169 FE70002 = 172 - 176
Conductividad térmica (W / m.K 100°C/400°C)
FC200 = 51 - 48 FC300 = 47 - 44 GMI = 44 - 41
FE40015 = 37 - 36 FE45012 = 37 - 36 FE55006 = 35 - 34 FE70002 = 32 - 31
Tabla 20 – Otras propiedades de las fundiciones
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4. MATERIALES NO FERROSOS Comprende todos los metales a excepción del hierro. Su utilización no es tan masivas como los productos férreos (hierro, acero y fundición) pero tienen una gran importancia en la fabricación de gran cantidad de productos, por propiedades como, en ocasiones:
El bajo peso específico La resistencia a la oxidación condiciones ambientales normales La fácil manipulación y mecanizado.
En general, los metales no ferrosos son blandos y tienen poca resistencia mecánica. Para mejorar sus propiedades se alean con otros metales. Atendiendo a su densidad, se pueden clasificar en:
Los metales no ferrosos, ordenados de mayor a menor utilización, son: Cobre (y sus aleaciones); Aluminio, Estaño, Plomo, Cinc, Níquel, Cromo, Titanio, Magnesio. ESTAÑO: Es un metal bastante escaso en la corteza terrestre. Suele encontrarse concentrado en minas, aunque la riqueza suele ser bastante baja (del orden del 0,02%). El mineral de estaño más explotado es la casiterita (SnO2). Las propiedades del estaño son: Densidad: 7,28 kg/dm³ Punto de fusión: 231 °C. Resistividad: 0,115 W·mm²/m. Resistencia a la tracción: 5kg/mm² Alargamiento: 40% Características del estaño: El estaño puro tiene un color muy brillante. A temperatura ambiente se oxida perdiendo el brillo exterior, es muy maleable y blando, y pueden obtenerse hojas de papel de estaño de algunas décimas de milímetro de espesor. En caliente es frágil y quebradizo. Por debajo de -18°C empieza a descomponerse y ha convertirse en un polvo gris. A este proceso se le conoce como enfermedad o peste del estaño. Cuando se dobla se oye un crujido denominado grito del estaño. GUÍA Y TABLAS TÉCNICA DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
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Aleaciones de Estaño: Las más importantes son: Bronce. Es una aleación de cobre y estaño. Soldaduras blandas. Son aleaciones de plomo y estaño con proporciones de estaño entre el 25 y 90%. Una de las aplicaciones más importantes del estaño es la fabricación de hojalata, que consiste en recubrir una chapa de acero con dos capas muy finas de estaño puro. El estaño protege al acero contra la oxidación. COBRE: Los minerales de cobre más utilizados en la actualidad se encuentran en forma de: cobre nativo, sulfuros [calcopirita S2CuFe, calcosina SCu2), óxidos (cuprita Cu2O, malaquita CO3Cu - Cu(OH)2] Las propiedades del Cobre son: Densidad: 8,90 kg/dm³. Punto de fusión: 1083 °C. Resistividad: 0,017 W·mm²/m. Resistencia a la tracción 18 kg/mm². Alargamiento: 20%. Características Es muy dúctil (se obtienen hilos muy finos) y maleables (pueden formarse láminas hasta de 0,02mm de espesor). Posee una alta conductividad eléctrica y térmica. Oxidación superficial (verde) Aleaciones de Cobre: La adición de otros metales no ferrosos al cobre mejora sustancialmente sus propiedades mecánicas y de resistencia a la oxidación, aunque empeora ligeramente su conductividad eléctrica y calorífica.
CINC: Los minerales más empleados en la extracción del cinc son: Blenda (SZn 40 a 50% de cinc) y calamina (SiO4Zn2-H2O menor del 40% de cinc) GUÍA Y TABLAS TÉCNICA DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
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(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS Las propiedades del CINC son: Densidad: 7,14 kg/dm³ Resistividad: 0,057 W·mm²/m Piezas moldeadas: 3 kg/mm². Alargamiento: 20%.
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Punto de fusión: 419°C Resistencia a la tracción: Piezas forjadas: 20 kg/mm²
Características Color blanco azulado Es muy resistente a la oxidación y corrosión en el aire y en el agua, pero poco resistente al ataque de ácidos y sales. Tiene el mayor coeficiente de dilatación térmica de todos los metales. A temperatura ambiente es quebradizo, pero entre 100 y 150 °C es muy maleable. Aleaciones de CINC
Aplicaciones En forma de chapas de diferentes espesores Recubrimiento de tejados Canalones, cornisas, así como tubos de bajada de agua y depósitos. Recubrimiento de pilas En barras y lingotes: Ánodos de sacrificio en depósitos de acero y cascos de buques Recubrimiento de piezas Galvanizado electrolítico: consiste en recubrir, mediante electrólisis, un metal con una capa muy fina de cinc (unas 15 milésimas de milímetro). Galvanizado en caliente: la pieza se introduce en un baño de cinc fundido. Una vez enfriada, el cinc queda adherido y la pieza protegida. Metalizado: se proyectan partículas diminutas de cinc, mezcladas con pintura, sobre la superficie a proteger. Sherardización: consiste en recubrir con polvo de cinc una pieza de acero e introducirla en un horno. Por el calor, el cinc penetra en el acero.
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Óxidos de cinc Bronceadores, desodorantes, etcétera. Colorantes, pegamentos, conservantes, etcétera.
PLOMO: El Plomo presenta las siguientes características: Densidad: 11,34 kg/dm³. Punto de fusión: 327 °C. Resistividad; 0,22 W·mm²/m. Resistencia a la tracción: 2 kg/mm². Alargamiento: 50%. El plomo posee las siguientes características: De color grisáceo-blanco muy brillante cuando está recién cortado. Muy blando y maleable Buen conductor térmico y eléctricoSe oxida con facilidad, formando una capa de carbonato básico que lo autoprotege. Reacciona con los ácidos lentamente o formando capas protectoras (oxidación superficial) Resiste bien a los ácidos clorhídrico y sulfúrico, pero es atacado por el ácido nítrico y el vapor de azufre. Forma compuestos solubles venenosos Pb(OH)2 Aplicaciones: Por su capacidad de resistir bien a los agentes atmosféricos y químicos el plomo tiene multitud de aplicaciones, tanto en estado puro como formando aleaciones. En estado puro: Óxido de plomo. Usado para fabricar minio (pigmento de pinturas antioxidantes). Barreras ante radiaciones nucleares (rayos X) Cristalería Tubo de cañerías (prácticamente en desuso). Revestimiento de cables Baterías y acumuladores Formando aleación: Antidetonante en gasolina plomo tetraetilo Pb(C2H5)4 (en desuso) Aleaciones Soldadura blanda, a base de plomo y estaño empleado como material de aportación. Fusibles eléctricos CROMO: Densidad: 6,8 kg/dm³ Punto de fusión: 1900°C. Resistividad: 1,1 W·mm²/m. Características: Tiene un color grisáceo acerado. Es muy duro y tiene una gran acritud. Resiste muy bien la oxidación y corrosión. GUÍA Y TABLAS TÉCNICA DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
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Se emplea como: cromado brillante: para objetos decorativos, cromado duro: para la fabricación de aceros inoxidables y aceros para herramientas. NIQUEL: Densidad: 8,85 kg/dm³. Punto de fusión: 1450°C. Resistividad: 0,11 W·mm²/m. Características: Tiene un color plateado brillante y se puede pulir muy fácilmente. Es magnético (lo atrae un imán como si fuese un producto ferroso). Es muy resistente a la oxidación y a la corrosión. Se emplea para fabricar aceros inoxidables (aleado con el acero y el cromo), en aparatos de la industria química, en recubrimientos de metales (por electrólisis). WOLFRAMIO O TUNGSTENO: Densidad: 19 kg/dm³. Punto de fusión: 3370°C. Resistividad: 0.056·W·mm²/m Características: Se emplea en filamentos de bombillas incandescentes, por su elevado punto de fusión, en herramientas de corte para máquinas. COBALTO: Densidad: 8,6 kg/dm³. Punto de fusión: 1490°C. Resistividad: 0,063 W·mm²/m. Características: Tiene propiedades análogas al níquel, pero no es magnético. Se utiliza para endurecer aceros para herramientas (aceros rápidos), como elemento para la fabricación de metales duros (sinterización) empleados en herramientas de corte. ALUMINIO: Densidad: 2,7 kg/dm³ Punto de fusión: 660 °C. Resistividad: 0,026 W·mm²/m. Resistencia a la tracción: 10 - 20Kg/mm² Alargamiento: 50%
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Características: Es el metal más abundante en la naturaleza. Se encuentra como componente de arcillas, esquistos, feldespatos, pizarras y rocas graníticas, no se encuentra en la naturaleza en estado puro, sino combinado con el oxígeno y otros elementos. El mineral del que se obtiene el aluminio se llama bauxita Al 2O3- 2H2O, que está compuesto por alúmina y es de color rojizo. Es muy ligero e inoxidable al aire, pues forma una película muy tina de óxido (de aluminio (Al2O3) que lo protege. Es buen conductor de la electricidad y del calor. Se suele emplear en conducciones eléctricas (cables de alta tensión) por su bajo peso. Es muy maleable y dúctil. Aplicaciones del Aluminio: El aluminio se utiliza normalmente aleado con otros metales con objeto de mejorar su dureza y resistencia. Pero también se comercializa en estado puro.
TITANIO: Densidad: 4,45 kg/dm³ Punto de fusión: 1800 °C. Resistividad: 0,8 W·mm²/m. Resistencia a la tracción: 100Kg/mm² Alargamiento: 5% Características fundamentales del titanio: Se encuentra abundantemente en la naturaleza, ya que es uno de los componentes de casi todas las rocas de origen volcánico que contienen hierro. En la actualidad, los minerales de los que se obtiene el titanio son el rutilo y la ilmenita. Es un metal blanco plateado que resiste mejor la oxidación y la corrosión que el acero inoxidable. Las propiedades mecánicas son análogas, e incluso superiores, a las del acero, pero tiene la ventaja de que las conserva hasta los 400°C. Aplicaciones del Titanio: Dada su baja densidad y sus altas prestaciones mecánicas, se emplea en: Estructuras y elementos de máquinas en aeronáutica (aviones, cohetes, misiles, transbordadores espaciales, satélites de comunicaciones, entre otras). o Herramientas de corte (nitrato de titanio) o Aletas para turbinas (carburo de titanio) GUÍA Y TABLAS TÉCNICA DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
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o Pinturas antioxidantes (en forma de óxido y pulverizado). Para mejorar las propiedades físicas, se le suele alear con aluminio (8%), con cromo, vanadio o molibdeno. Se está utilizando en odontología como base de piezas dentales y en la unión de huesos, así como en articulaciones porque la incrustación de titanio en el hueso del cuerpo humano no provoca rechazo alguno y, pasado algún tiempo, se produce una soldadura de manera natural. También se emplea para recubrimiento de edificios MAGNESIO: Densidad: 1,74 kg/dm³ Punto de fusión: 650 °C. Resistividad: 0,8 W·mm²/m. Resistencia a la tracción: 18Kg/mm² Alargamiento: 5% Características del magnesio: Tiene un color blanco, parecido al de la plata. Es maleable y poco dúctil. Es más resistente que el aluminio. En estado líquido o en polvo es muy inflamable (flash de las antiguas cámaras de fotos). Aplicaciones del Magnesio: Se emplea en aeronáutica. Las aplicaciones más importantes son:
4.1 BRONCES Es una aleación de cobre donde el principal aleante, diferente al zinc, hace solución sólida; con el fin de mejorar las propiedades mecánicas del cobre. ¿Por qué se debe usar un Bronce? -
Protección a la corrosión Propiedades de baja fricción Buena Resistencia al desgaste Características Anti – Chispas Alta conductividad eléctrica y térmica Rangos de medidas estandarizados
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-
Buenas propiedades a bajas temperaturas Buenas propiedades mecánicas Buena reciclabilidad Buena maquinabilidad Bajo costo comparado con la vida útil Entre otras.
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Aplicaciones Generales: Equipo minero, calderas, válvulas, accesorios para agua, montaje de chimeneas, componentes de alto horno, disipadores térmico – electrónicos, ambientes corrosivos, alta conductividad, cojinetes y engranajes, carga de trabajo pesado, aplicaciones criogénicas, herramientas antichispas, hélices marinas, placas de deslizamiento, materiales de sacrificio. Existen varias familias de los bronces, dentro de los cuales se encuentran: 4.1.1 BRONCES DE CAÑÓN: aleaciones de Cobre – Estaño – Cinc – Plomo, donde todos los elementos aleantes tienen igual porcentaje. Tienen una buena combinación de maquinabilidad y resistencia. Su resistencia a la mayoría de las formas de corrosión es excelente. Son utilizados para la fabricación de piezas herméticas como válvulas, racores de tubería y bombas. También se usan frecuentemente para cojinetes dónde las cargas y las velocidades son moderadas. Otro uso es como apoyo para los cojinetes de metal blanco 4.1.2 BRONCES AL ESTAÑO: aleaciones de Cobre-Estaño dónde el Estaño es el mayor aleante con contenidos de estaño entre 10-12% y limite de impurezas bastantes bajos. Sus principales usos se relacionan con la resistencia a la corrosión y al desgaste. Son convenientes para el manejo de aguas ácidas, aguas de alimentación de calderas, aguas contaminadas de río y aquellas contaminadas con arena. 4.1.3 BRONCES PLOMADOS: aleaciones de Cobre – Estaño - Plomo. El plomo es parte sustancial de la aleación. Se usan casi exclusivamente para cojinetes, generalmente para casos dónde la carga es más moderada que las que sugieren los bronces al estaño. El mayor contenido de plomo depende de la tolerancia en la lubricación. Las aleaciones de alto plomo tienen la capacidad de absorber partículas abrasivas que puedan haber contaminado el lubricante y admiten la presencia de agua 4.1.4 BRONCES AL ALUMINIO: estos bronces contienen Aluminio en un rango 9 - 12% Sus propiedades mecánicas son normalmente mejores que las de los bronces al estaño Se aplican en engranajes, tornillos sin fin, impulsores de bombas, cojinetes, bujes, rodillos de laminación, asientos de válvulas y herrajes antichispa. En general se usa para equipos marinos por su alta resistencia al desgaste por causa de aguas salinas. 4.1.5 BRONCES AL MANGANESO: son aleaciones de cobre con manganeso desde 0.5 a 4.5% Se utiliza en engranajes, bujes, levas tuercas y cojinetes de trabajo extra pesado. Al igual que el bronce al aluminio se utiliza en piezas marinas.
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BRONCE SAE 40 Tipo de Bronce: Metal Cañón al Plomo Composición química (% en peso) %Cu
%Sn
%Pb
%Zn
%Ni
84.0 86.0
4.0 6.0
4.0 6.0
4.0 6.0
0.30
Formas: Barras redondas, cuadradas, placas, entre otras. Características: Este bronce es utilizado en una amplia gama de aplicaciones, ya que es una aleación de buena resistencia a la corrosión, el desgaste, la fatiga, y el impacto. Posee además una excelente calidad antifriccional, buena conductibilidad eléctrica, y soporta temperatura de hasta 250°. Es un bronce de corte fácil. Propiedades físicas. Valores Mínimos Esfuerzo torsión Esfuerzo cortante Esfuerzo de tensión Esfuerzo de compresión Peso específico Densidad Conductividad eléctrica Resistencia eléctrica Conductividad térmica
170kg/cm² 900kg/cm² 2000kg/cm² 3900kg/cm² 8.83 8.84g/ cm³ a 20°C 0.087 MS / cm a 20°C 11.49 MOHM.cm a 20°C 72 W / MO KI . AT 20°C
Valores Máximos 200kg/cm² 1320kg/cm² 2500kg/cm² 4800kg/cm² 8.83g/ cm² a 20°C
Propiedades Mecánicas mínimas estimadas Resistencia a la tracción: 37.000 PSI (255 MPa) Resistencia a la deformación permanente: 17.000 PSI (117 Mpa) Elongación: 30% en 50mm Dureza: 60HB 6 Módulo elástico en tensión a 200°C: 12 x 10 PSI (83 GPa) Resistencia al Impacto, Izod, 14 J: 10 ft-lb Charpy V-notch, 15 J: 11 ft-lb 8 Resistencia a la fatiga: 11.000 PSI (73 MPa) a 10 ciclos Resistencia a alta temperatura: A 1800°C: 12.5 KSI (86MPa). A 2900°C: 7 KSI (48 MPa) Aplicaciones: Excelente para piezas de usos generales, para piezas que requieren una resistencia mecánica moderada y buena maquinabilidad, tales como piñones pequeños, cuerpos de válvulas para baja presión, accesorios para tubería, accesorios para tubería de gasolina y aceite, accesorios para equipos de incendio, pequeñas partes de bombas, herrajes para instalaciones sanitarias. NOTAS: Los valores expresados en las propiedades mecánicas y físicas corresponden a los valores promedio que se espera cumple el material. Tales valores son para orientar a aquella persona que debe diseñar o construir algún componente o estructura pero en ningún momento se deben considerar como valores estrictamente exactos para su uso en el diseño GUÍA Y TABLAS TÉCNICA DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
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BRONCE SAE 62 Tipo de Bronce: Metal al Estaño Composición química (% en peso) %Cu
%Sn
%Pb
%Zn
%Ni
86.0
9.0
0.30
1.0
1.0
89.0
11.0
-
3.0
-
Formas: Barras redondas, cuadradas, placas, entre otras. Características: Magnifico bronce al estaño, de gran resistencia al desgaste y al ataque de elementos ácidos. Especialmente indicado para usarse en engranes, coronas, elementos de máquinas, campanas y en general para piezas que requieran un bronce fino y muy estable. Propiedades físicas. Valores Mínimos
Valores Máximos
Esfuerzo torsión
2000kg/cm²
2300kg/cm²
Esfuerzo cortante
1300kg/cm²
1800kg/cm²
Esfuerzo de tensión
3000kg/cm²
4000kg/cm²
Esfuerzo de compresión
5500kg/cm²
6000kg/cm²
8.83
-
8.75g/ cm³ a 20°C
8.76g/ cm² a 20°C
20
35
Peso específico Densidad % Alargamiento en 5.08cm
Propiedades Mecánicas mínimas estimadas Resistencia a la tracción: 45.000 PSI (310 MPa) Resistencia a la deformación permanente: 22.000 PSI (150 Mpa) Elongación: 25% en 50mm Dureza: 75 a 85HB 6 Módulo elástico en tensión a 15 x 10 PSI (105 GPa) Resistencia al Impacto, Izod, 14 J: 10 ft-lb 8 Resistencia a la fatiga: 13.000 PSI (90 MPa) a 10 ciclos Aplicaciones: Engranajes, cojinetes, bujes, impulsores de bombas, anillos de pistón, cuerpos para bombas, componentes de válvula, accesorios para tubería de vapor de agua, revestimientos de cilindros para papel y de calandrias, entre otras. NOTAS: Los valores expresados en las propiedades mecánicas y físicas corresponden a los valores promedio que se espera cumple el material. Tales valores son para orientar a aquella persona que debe diseñar o construir algún componente o estructura pero en ningún momento se deben considerar como valores estrictamente exactos para su uso en el diseño
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BRONCE SAE 620 Tipo de Bronce: Bronce al Estaño Composición química (% en peso) %Cu
%Sn
%Pb
%Zn
%Ni
%Fe
%Al
86.0
7.5
-
3.0
-
-
-
89.0
9.0
0.3
5.0
1.00
0.15
0.005
SAE 621
B143-2B
SAE 620
B143-2A
%Cu
%Sn
%Pb
%Zn
%Ni
%Fe
%Al
85.0
7.5
-
3.0
-
-
-
89.0
9.0
1.0
5.0
1.00
0.25
0.005
86.0
5.5
1.0
3.0
-
-
-
90.0
6.5
2.0
5.0
1.00
0.25
0.005
Formas: Barras redondas, cuadradas, placas, entre otras. Características: Material de grano fino resistente a la presión hidráulica y de vapor. Buena resistencia a la corrosión. Propiedades físicas: Conductividad eléctrica
11% IACS a 20°C
Maquinabilidad
60% de C360000
Cambio de volumen por enfriamiento
1.6%
Densidad
8.8g/ dm³ a 20°C
Propiedades Mecánicas mínimas estimadas Resistencia a la tracción: 45.000 PSI (310 MPa) Resistencia a la deformación permanente: 21.500 PSI (148 Mpa) Elongación: 28% en 50mm Dureza: 68HB – 72HB 6 Módulo elástico en tensión: 14 x 10 PSI (98 GPa) Aplicaciones: Cojinetes de trabajo pesado resistente al desgaste en aplicaciones eléctricas, marinas, transporte e industrias asociadas, colectores para generadores eléctricos, anillos para sellos, bujes de alta presión para uso con ejes de aceros templados, equipos hidráulicos, componentes de válvulas, accesorios para tubería de vapor de agua, engranajes para elevadores, accesorios para calderas, ruedas helicoidales con pequeñas velocidades de deslizamiento, entre otras. NOTAS: Los valores expresados en las propiedades mecánicas y físicas corresponden a los valores promedio que se espera cumple el material. Tales valores son para orientar a aquella persona que debe diseñar o construir algún componente o estructura pero en ningún momento se deben considerar como valores estrictamente exactos para su uso en el diseño
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BRONCE SAE 63 Tipo de Bronce: Bronce al Estaño - Plomo Composición química (% en peso) %Cu
%Sn
%Pb
%Zn
%Ni
%P
%Fe
%Al
86.0
9.0
1.0
-
-
-
-
-
89.0
11.0
2.5
0.75
1.0
0.25
0.15
0.005
Formas: Barras redondas, cuadradas, placas, entre otras. Características: Alta resistencia al desgaste y a la corrosión Propiedades físicas. °T para alivio de tensión Maquinabilidad Densidad
260°C 45% del C36000 8.80kg/dm³ a 20°C
Contracción en el molde
16mm/m
Propiedades Mecánicas mínimas estimadas Resistencia a la tracción: 42.000 PSI (290 MPa) Resistencia a la deformación permanente: 21.000 PSI (145 Mpa) Elongación: 20% en 50mm Dureza: 77HB 6 Módulo elástico en tensión a 16 x 10 PSI (110 GPa) Aplicaciones: Cojinetes y bujes de alta exigencia para resistencia al desgaste, empleados en condiciones severas de trabajo, ejes con terminales roscados, tuercas, coronas, piñones que engranan con aceros endurecidos, componentes de válvulas, juntas de expansión, anillos para pistones, impulsores de bombas, bujes para elevadores de botellas, molinos, trituradoras, empacadoras, accesorios para tubería de agua y vapor, entre otras. NOTAS: Los valores expresados en las propiedades mecánicas y físicas corresponden a los valores promedio que se espera cumple el material. Tales valores son para orientar a aquella persona que debe diseñar o construir algún componente o estructura pero en ningún momento se deben considerar como valores estrictamente exactos para su uso en el diseño.
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BRONCE SAE 64 Tipo de Bronce: Bronce antifricción Composición química (% en peso) %Cu
%Sn
%Pb
%Zn
%Ni
%P
%Fe
%Al
78.0
9.0
8.0
-
-
-
-
-
82.0
11.0
11.0
0.5
0.75
0.25
0.15
0.005
Formas: Barras redondas, cuadradas, placas, entre otras. Propiedades físicas. °T para alivio de tensión Maquinabilidad Densidad Contracción en el molde Cambio de volumen por enfriamiento
260°C 80% del C36000 8.95kg/dm³ a 20°C 11mm/m 7.3%
Propiedades Mecánicas mínimas estimadas Resistencia a la tracción: 35.000 PSI (240 MPa) Resistencia a la deformación permanente: 18.000 PSI (125 Mpa) Elongación: 20% en 50mm Dureza: 65HB 6 Módulo elástico en tensión a 11.6 x 10 PSI (82 GPa) Resistencia al Impacto, Izod, 7 J: 5 ft-lb 8 Resistencia a la fatiga: 13.000 PSI (90 MPa) a 10 ciclos Aplicaciones: Cojinetes, bujes para altas velocidades y fuertes presiones, bombas, impulsores, aplicaciones donde se requieran alta resistencia a la corrosión, fundiciones a presión, bujes para molinos, hornos de cemento, troqueladoras, laminadores, compresores, entre otras. Cojinetes que trabajan con mucha carga hasta 700RPM. Bujes y descansos de usos severos: hornos para cemento, laminadoras, trapiches, palas mecánicas, perforadoras, equipo pesado. NOTAS: Los valores expresados en las propiedades mecánicas y físicas corresponden a los valores promedio que se espera cumple el material. Tales valores son para orientar a aquella persona que debe diseñar o construir algún componente o estructura pero en ningún momento se deben considerar como valores estrictamente exactos para su uso en el diseño.
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BRONCE SAE 65 Tipo de Bronce: Bronce Fosforosos Composición química (% en peso) %Cu
%Sn
%Pb
%Zn
%Ni
%P
%Fe
%Al
88.0
10.0
-
-
-
0.1
-
-
90.0
12.0
0.5
0.5
1.0
0.3
0.15
0.005
Formas: Barras redondas, cuadradas, placas, entre otras. Características: Bronce de gran elasticidad muy apto para engranajes, coronas, tornillos sinfín, tuercas y piezas dentadas en general; madrevías de prensas de fricción o impacto, placas de fricción. Propiedades físicas. Maquinabilidad Densidad Cambio de volumen por enfriamiento
20% del C36000 8.77kg/dm³ a 20°C 1.6%
Propiedades Mecánicas mínimas estimadas Resistencia a la tracción: 55.000 PSI (388 MPa) Resistencia a la deformación permanente: 30.000 PSI (205 Mpa) Elongación: 16% en 50mm Dureza: 102HB 6 Módulo elástico en tensión a 15 x 10 PSI (170 GPa) 8 Resistencia a la fatiga: 24.600 PSI (170 MPa) a 10 ciclos Aplicaciones: Coronas y engranajes en general, cojinetes donde se espera soportar cargas pesadas a velocidades relativamente bajas. NOTAS: Los valores expresados en las propiedades mecánicas y físicas corresponden a los valores promedio que se espera cumple el material. Tales valores son para orientar a aquella persona que debe diseñar o construir algún componente o estructura pero en ningún momento se deben considerar como valores estrictamente exactos para su uso en el diseño.
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TIPOS
NORMAS SAE
ASTM
COMPOSICION QUIMICA Cu
Sn
Pb
Zn
Ni
P
Fe
Al
Mn
Res.Tracción Kg/mm²
Alargamiento %
Dureza Brinnel (HB)
4 6
4 6
4 6
1 máx.
---
0,3
0,005
---
21
18
60
40
B145-4A
1705
84 86
62
B143-1A
1705 Rg10
86 89
9 11
0,3
1 3
1 máx.
---
0,15
0,005
---
28
20
75
86 89
9 11
1 2,5
0,75
1 máx.
0,25
0,15
0,005
---
25
10
68
88 90
10 12
0,5
0,5
1 máx.
0,1 0,3
0,15
0,005
---
25
10
75
1705 GSnBz10
65
BRONCES ANTIFRICCION
BRONCES AL ALUMINIO
PROPIEDADES FISICAS
DIN
63
BRONCES FOSFOROSOS
FERROCORTES S.A.S
620
B143-1B
86 89
7,5 9
0,3
3 5
1 máx.
---
0,15
0,005
---
28
20
68
621
B143-2B
85 89
7,5 9
1
3 5
1 máx.
---
0,25
0,005
---
25
18
65
622
B143-2A
86 90
5,5 6,5
1 2
3 5
1 máx.
---
0,25
0,005
---
24
22
63
640
1705 GSnBz12
85 88
10 12
1 1,5
0,5
0,75 1,5
0,2 0,3
0,3
0,005
---
25
10
100
640A
1705 GSnBz14
85 87
13 15
1
0,5
1 máx.
0,2
0,2
0,005
---
18
3
115
1716 GSnPbBz10
78 82
9 11
8 11
0,75
0,5 max
0,25
0,15
0,005
---
20
8
60
83 86
4,5 6
8 10
2
0,5 max
---
0,2
0,005
---
18
8
50
64
B144-3A
66
B144-3C
660
B144-3B
1705 Rg7
81 85
6,25 7,5
6 8
2 4
0,5 max
0,15
0,2
0,005
---
21
12
55
7
B144-3D
1716 GSnPbBz15
76,5 79,5
5 7
14 18
1,5
0,75 max
0,05
0,4
0,005
---
15
10
45
68 A
B148-9A/B
1714 G-FeAlBzF50
86 89
---
---
---
---
---
1 4
8,5 11,5
0,5
46
20
130
68 B
B148-9C
84 88
---
---
---
---
---
2 4
9 11
1
65
18
165
9
1,5
73 80
---
---
---
4,5 7
---
4 6
75
8
220
12
2,5 46
20
120
63
18
170
78
12
230
1714 G-NiAlBzF68
68 C
0,5 43
B147-8A
1709 G So Ms F30
55 60
1
0,4
resto
0,5
---
0,4 2
1,5 1,5
BRONCES AL MANGANESO
2 430A
B147-8B
1709 G So Ms F45
60 68
0,2
0,2
resto
0,5
2,5 3 6
--4
430B
B147-8C
1709 G So Ms F75
60 68
0,2
0,2
resto
0,5
---
2 4
5 5 7,5
2,5 5
Tabla 20 -Propiedades químicas y físicas de los Bronces
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4.2 ALUMINIO Este metal posee una combinación de propiedades que lo hacen muy útil en la ingeniería de materiales, tales 3 como su baja densidad (2.700 kg/m ) y su alta resistencia a la corrosión. Mediante aleaciones adecuadas se puede aumentar sensiblemente su resistencia mecánica (hasta los 690 MPa). Es buen conductor de la electricidad y del calor, se mecaniza con facilidad y es relativamente barato. Por todo ello es desde mediados del siglo XX el metal que más se utiliza después del acero. 4.2.1 CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS
Ductilidad
Elevada
Resistencia Mecánica
Buena
Resistencia a la Tracción
160 – 200 MPa (N/mm ) Estado Puro
Límite Elástico
110 N/mm
2
Límite a la Rotura
150 N/mm
2
Resistencia a la Cizalladura
117 MPa
Módulo Elástico
69
Resistencia a la corrosión
Muy Buena
Densidad
2,7 g/cm
Resistencia al fuego Coeficiente de dilatación lineal
M0 Según UNE 23-727-90 No combustible frente a acción térmica -6 23,5 x 10 m/mK
Reciclable
Si
2
-3
Tabla 21 –Características Técnicas del Aluminio
4.2.2 APLICACIONES El aluminio es uno de los metales más empleados para la fabricación en el mundo. Está presente en múltiples ámbitos y formas muy diferentes. Sectores como por ejemplo la automoción, el trasporte, el envase y embalaje para la conservación de alimentos o arquitectura y edificación, entre otros, son ejemplos del uso de este material.
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5. FICHA TÉCNICA DE LAS PLANCHAS (LAMINAS) 5.1
LAMINAS HOT ROLLED - LAMINADAS EN CALIENTE
Composición Química:
%C máx.
%Mn
%P máx.
%S máx.
%Si
%Cu
ASTM A36
0.29
0.85 1.20
0.040
0.050
0.15 0.40
0.20
ASTM A-131 GR C
0.23
0.035
0.040
ASTM A-283 GR C
0.24
0.90
0.045
0.040
0.15 0.40
0.20
ASTM A-285 GR C
0.28
0.98
0.035
0.035
ASTM A-515 GR 70
0.35
1.30
0.035
0.035
0.15 0.40
ASTM A-516 GR 70
0.31
0.85 1.20
0.035
0.035
0.15 0.40
ASTM A-572 GR 50
0.23
1.35
0.040
0.050
0.15 0.40
ASTM A-588 GR B
0.20
0.75 1.35
0.040
0.050
0.15 0.40
ASTM A-706
0.30
1.50
0.035
0.045
0.05
0.20 0.40
%Ni máx.
%Cr
0.50
0.40 - 0.70
Tabla 22 –Composición Química Laminas Hot Rolled
Características Mecánicas: Límite Elástico ksi
MPa
ASTM A36
36
ASTM A-131 GR C
Resistencia a la Tracción ksi
MPa
% de Alargamiento
Mín.
Máx.
Mín.
Máx.
250
58
80
400
550
20
34
235
58
71
400
490
21
ASTM A-283 GR C
30
205
55
75
380
515
22
ASTM A-285 GR C
30
205
55
75
380
515
23
ASTM A-515 GR 70
38
260
70
90
485
620
17
ASTM A-516 GR 70
38
345
70
90
485
620
17
ASTM A-572 GR 50
50
345
65
450
20
ASTM A-588 GR B
50
400
70
485
18
ASTM A-706
58
215
80
550
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Tabla 23 –Característica Mecánicas - Laminas Hot Rolled
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5.1.1 CALIDAD ESTRUCTURAL
ASTM A-36 Producto de la más avanzada ingeniería, es fabricado con un punto mínimo de cedencia de 36,000psi. Más resistente que la placa A-283, la placa de acero - calidad estructural A-36 es ampliamente recomendable para diseñar y construir estructuras y equipo menos pesado. El acero estructural A36 se produce bajo la especificación ASTM A36. Abrigando los perfiles moldeados en acero al carbono, placas y barras de calidad estructural para clavados, atornillados, o soldados de la construcción de puentes, edificios, y estructuras de diferente propósitos. El acero estructural A36 o acero estructural con carbono, es hasta hace poco tiempo, el acero estructural básico utilizado más comúnmente en construcciones de edificios y puentes. Cuando el acero estructural está identificado con la designación ASTM pero los productos no se encuentran moldeados bajo el ámbito de esa especificación (ASTM A6/A6M), los productos son fabricados en aceros de acuerdo a su forma y su uso, el acero utilizado es el siguiente: Material
ASTM designación
Remaches de acero
A502, Grado 1
Pernos
A307, Grado A o F568 Clase 4.6
Pernos de alta resistencia
A325 o A325M
Tuercas de acero
A563 o A563M
Fundición de acero
A27/A27M, grado 65-35(450-240)
Piezas de forja
A668, Clase D
Chapas laminadas en caliente una tiras
A570/A570M, Grado 36
Tubos conformados en frío
A500, Grado B
Tubos conformados en caliente
A501
Composición Química:
Tiene un contenido máximo de carbono que varía entre 0.25% y 0.29%, dependiendo del espesor. Según la norma de la ASTM A36, la composición química debe ser la siguiente según su forma: PRODUCTO
VIGAS*
PLACAS** ¾ “ - 1 ½”
Hasta 20mm
20mm a 40mm
40mm a 65mm
65mm a 100mm
0.26
0.25
0.25
…
…
…
0.04 0.05
0.04 0.05
0.04 0.05
0.26 0.801.20 0.04 0.05 0.150.40 0.20
TODAS (mm) %Mn – máx. %P – máx. %S %Si % Cu – mín. cuando el cobre es especificado en el acero
1 ½” - 2 Sobre 2 ½” – 4” ½” 4”
¾“
ESPESOR (in)
%C – máx.
BARRAS
0.40 Max 0.40 Max 0.40 Max
0.20
0.20
0.20
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¾”
¾ - 1 ½”
1 ½” - 4”
Sobre 4”
Sobre 100mm
Hasta 20mm
20mm a 40mm
40mm a 100mm
Sobre 100mm
0.27 0.801.20 0.04 0.05 0.150.40
0.29 0.851.20 0.04 0.05 0.150.40
0.26
0.27
0.28
0.29
0.20
0.20
0.20
… 0.04 0.05 0.40 Max
0.60-0.90 0.60-0.90 0.04 0.05
0.04 0.05
0.40 Max 0.40 Max
0.20
0.20
0.60-0.90 0.04 0.05 0.40 Max
0.20
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*El contenido de manganeso de 0.85 a 1.35%, y el contenido de silicio de 0.15 a 0.40% es requerido en vigas por encima de 426lb/ft o 634kg/m. ** por cada reducción de 0,01% por debajo del máximo de carbono especificado, un aumento del 0,06% de manganeso por encima del máximo especificado se permitirá hasta un máximo de 1,35% Tabla 22 – Composición Química para Aceros ASTM A36
Aplicaciones: Las aplicaciones comunes del acero estructural A-36 es en la construcción, y es moldeado en perfiles y láminas, usadas en edificios e instalaciones industriales; cables para puentes colgantes, atirantados y concreto reforzado; varillas y mallas electrosoldada para el concreto reforzado; láminas plegadas usadas para techos y pisos. Requerimientos de tensión: El acero A- 36 tiene como esfuerzo de fluencia mínimo de 36ksi. Además, es el único acero que puede obtenerse en espesores mayores a 8 pulgadas, aunque estas placas como excepción, solo están disponibles con esfuerzo de fluencia mínimo inferior especificado, siendo este 32ksi. Normalmente, el material de conexión se especifica como A-36, sin importar el grado de sus propios componentes primarios. El esfuerzo último de tensión de este acero varía de 58ksi a 80 ksi; para cálculos de diseño se utiliza el valor mínimo especificado. Requerimientos a tensión* Laminas, Vigas* y barras
Ksi (Mpa)
Esfuerzo último
50-80 (400-550)
Esfuerzo de fluencia
*ver orientación del espécimen bajo la prueba a tensión según especificación A6.para la gama formas de brida sobre 426lb/ft (634kg / m), el 80 ksi (550Mpa) resistencia a la tensión máxima no se aplica un a elongación mínimo en 2in (50mm) de 19% se aplica. *** Punto de fluencia 32 Ksi (220 MPa) para las placas de más de 8in (200mm) de espesor. Alargamiento de que no es obligatorio determinarle para placa de piso. Las placas de más de 24 en (600 mm) el requisito de elongación se reduce dos puntos porcentuales. Ver los ajustes de elongación en la sección de ensayo de tracción de la especificación A6
36 (250
Laminas y Barras,**,*** Elongación en 8in. (200mm), min, %
20
Elongación en 2in. (50mm), min, %
23
Vigas: Elongación en 8in. (200mm), min, %
20
Elongación en 2in. (50mm), min, %
21 Tabla 23 – Requerimientos a tensión para Aceros ASTM A36
Soldabilidad: Según la norma ASTM A36/A36M-8, cuando el acero vaya a ser soldado, tiene que ser utilizado un procedimiento de soldado adecuado para el grado de acero y el uso o servicio previsto. Por lo que se recomienda consultar el Apéndice X3 de la Especificación A 6/A 6M para obtener información sobre soldabilidad. No obstante el acero A36 es conocido como un acero de fácil soldabilidad, por lo que se recomienda utilizar las siguientes tipos de soldaduras Lincoln Electric disponibles en Aceros Carazo: 6010, 6011, 6013, 7018, 7024, 308, 309, 312, 316, ER70S-6, ER70S-3, E71T-1. GUÍA Y TABLAS TÉCNICA DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
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ASTM A-283 GR C Descripción: La placa de acero-calidad estructural A-283 fue diseñada para cubrir propósitos generales. De menor costo y resistencia que la placa A-36, tiene como características sobresalientes su facilidad de soldado y de rolado con un punto de cadencia menor que la placa A-36. Características: Tiene como características sobresalientes su facilidad de soldado y de rolado con un punto de cedencia menor que la placa A-36. Esta placa, disponible en versiones de acero al carbón o aleado, esta diseñada para soportar la presión en recipientes y calderas, aunque su gran calidad las hace funcionales en muchas otras aplicaciones tiene como características sobresalientes su facilidad de soldado y de rolado Especificaciones de proceso de soldadura según AWS A 5.1 E60 - Alta soldabilidad Características Técnicas – Lamina Estructural Composición Química Norma Lamina
Propiedades Mecánicas
%V
Límite elástico ksi mín.
Ultima tensión ksi mín.
%Elongación en 2” mín.
0.2
-
33
55-75
22
-
-
-
36
58-80
23
-
-
-
34
58-71
24
%C
%Mn
%P
%S
%Si %Cu
A-283 GR C
0.24
0.9
0.035
0.04
0.04
A-36
0.29
0.9
0.04
0.04
A-131 GR A
0.21
0.52
0.035
0.035
Aplicaciones: Sus principales aplicaciones son la fabricación de calderas baja presión, tuberías, tanques de almacenamiento y propósitos estructurales en general. Estos aceros son aptos para procesos de conformación mecánica y soldadura, fácil rolado.
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ASTM A-131 GR C - NAVAL Descripción: Lamina HR estructural de mediana resistencia. Producto plano obtenido por laminación de planchones de acero estructural naval los cuales son previamente calentados hasta una temperatura de 1250ºC. Características: Acero al carbón, calidad estructural, es usado en todo tipo de construcciones estructurales, con amplia aplicación a la industria naval, su principales características es la alta soldabilidad y maleabilidad para el propósito naviero. Producto de la mas alta ingeniería, fabricado para un punto de cadencia de 34.000 psi (235MPa), mas alto que las planchas A-283 que no supera los 28.000 psi e igualando la resistencia a la tracción de la lamina A-36 de 58.000 psi. Especificaciones de proceso de soldadura según AWS A 5.1 E60 - Alta soldabilidad Comparación entre normas – Lamina Estructural Composición Química
Propiedades Mecánicas
%V
Límite elástico ksi mín.
Ultima tensión ksi mín.
%Elongación en 2” mín.
-
-
34
58-71
24
-
-
-
34
58-71
24
-
-
-
34
58-71
24
Norma Lamina
%C
%Mn
%P
%S
%Si %Cu
ASTM A131
0.21
0.52
0.035
0.035
-
ABS
0.23
1.35
0.035
0.04
LLOYD´S REGISTER OF SHIPPING
0.23
1.35
0.035
0.04
Aplicaciones: Construcción y reparaciones navales, puertos, barcos, bachas, barcazas, entre otras.
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5.1.2 PLACA DE CALIDAD PARA RECIPIENTES A PRESIÓN Esta placa, disponible en versiones de acero al carbón o aleado, esta diseñada para soportar la presión en recipientes y calderas, aunque su gran calidad las hace funcionales en muchas otras aplicaciones. Todas nuestras placas de calidad para recipientes a presión, son sometidas a una serie de pruebas que aseguran sus propiedades.
ASTM A-516 GR 70 Descripción: Diseñada especialmente para bajas temperaturas donde se requiere excepcional dureza. Esta placa tiene estructura de grano fino. Disponible en rollo o en placa y con tratamiento de normalizado cuando así se requiera. Características: La característica principal de estos aceros para recipientes a presión es su capacidad para resistir elevadas presiones a diferentes temperaturas de utilización. Presentan buenos niveles de soldabilidad y resiliencia, y son aptos para normalizado y recocido para eliminación de tensiones, tratamientos ambos que neutralizan el efecto de endurecimiento localizado en la zona de la soldadura. Producto de la más alta ingeniería, fabricado para un punto de cedencia de 38 Kpsi, más alto que las planchas A283 que no supera los 33ksi. Especificación de proceso soldadura según AWS: AWS A 5.1 E60 - Alta Soldabilidad Comparación entre normas – Lamina Estructural Composición Química
Propiedades Mecánicas
%C
%Mn
%P
%S
%Si
%Cu
%V
Límite Elástico (ksi) mín.
A-516 GR 70
0.27
0.85 - 1.2
0.035
0.035
-
-
-
32
70-90
21
A-283 GR C
0.24
0.9
0.035
0.04
0.04
0.2
33
55-75
22
A-131 GR A
0.21
0.52
0.035
0.035
-
-
34
58-71
24
Norma Lamina
-
Ultima tensión (ksi) mín.
% Elongación en 2” mín.
Aplicaciones: Sus principales aplicaciones son la fabricación de calderas, calderines, tuberías a presión o de vapor, termos industriales e intercambiadores de calor. Estos aceros son aptos para procesos de conformación mecánica y soldadura.
ASTM A-285 GR C Descripción: Este modelo de placa de mediana resistencia es ideal para recipientes estacionarios, acumuladores, calentadores y calderas. Disponible hasta un grosor de 2", tiene excelente rolado y facilidad de soldado.
ASTM A-515 GR 70 Descripción: Más resistente que la placa A-285 para medias y altas temperaturas. Gran facilidad de soldado siguiendo las técnicas apropiadas. Las placas A-515 GR 70 tienen estructura de grano fino. Puede venir tanto con tratamiento normalizado o rolado. Disponible en rollo o en placa. GUÍA Y TABLAS TÉCNICA DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
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5.1.3 PLACA DE ALTA RESISTENCIA / BAJA ALEACIÓN Las placas de acero de alta resistencia / baja aleación poseen mayor resistencia que las placas tradicionales de acero al carbón, además de contar con gran ductibilidad, facilidad de rolado y soldado, dureza y resistencia a la fatiga. Estas placas de acero pueden reducir sustancialmente los costos de producción al dotar la resistencia requerida con un peso mucho menor.
ASTM A-572 GR 50 Descripción: Esta es una Especificación Normalizada para Acero Estructural de Alta Resistencia de Baja Aleación de Columbio-Vanadio. Este acero es utilizado en aplicaciones, tales como construcción electrosoldada de estructuras en general o puentes, donde la tenacidad en las entalladuras es importante, los requisitos asociados con esta propiedad debido a la variedad de grados que contempla este tipo de acero deben ser especificados entre el comprador y el productor. Disponible con un nivel mínimo de resistencia de 50,000 psi. Las características de esta placa son su alta resistencia, buen manejo y facilidad de soldado a precios moderados. La resistencia a la corrosión atmosférica es la misma de las placas de acero al carbón. Normas Equivalentes: UNE F1120
AFNOR E36
DIN ST 52-3
ASTM A572 Gr50
Composición Química: Con la adición de Microaleantes (Niobio o Vanadio) se desarrollaron estos aceros de alta resistencia, haciéndolos más seguros en su comportamiento mecánico y lográndose una reducción en el consumo específico desde el punto de vista estructural. El tipo de acero que abarca esta especificación normalizada se considera cinco grados de acero estructural de alta resistencia y de baja aleación en perfiles, placas, tablestacado, y barras. Los Grados 42 [290], 50 [345], y 55 [380] están previstos para estructuras remachadas, atornilladas o electrosoldadas. Los Grados 60 [415] y 65 [450] están previstos para construcción remachada o atornillada de puentes, o para construcción remachada, atornillada o electrosoldada en otras Sus características físicas y químicas se pueden apreciar en la tabla siguiente: Grado
%C máx.
%Mn máx.
Máx.%
%S máx.
%Si máx.
42
0,21
1,35
0,04
0,05
0,4
50
0,23
1,35
0,04
0,05
0,4
60
0,26
1,35
0,04
0,05
0,4
65
0,26
1,35
0,04
0,05
0,4
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Elemento
Contenido
TIPO 1
Columbio (Niobio)
0,005 - 0,05
TIPO 2
Vanadio
0,01 – 0,15
TIPO 3
Niobio (0,05% máx.) más Vanadio
0,02 – 0,15
Propiedades Mecánicas: Grado 42 50 60 65
Límite de Fluencia (mín.) MPa psi 290 42000 345 50000 415 60000 450 65000
Resistencia a la Tracción (mín.) MPa psi 415 60000 450 65000 520 75000 550 80000
Elongación Min. % En 200mm (8in) 20 18* 16 15
% Elongación mín. 200mm (8 in) Espesor (In) Grado 42 Grado 50 Grado 60 Grado 65 1/2 - 3/8 5/16 1/4 3/16 1/8
20,0 19,5 17,5 15,0 12,5
18,0 17,5 15,5 13,0 10,5
16,0 15,5 13,5 11,0 8,5
15,0 14,5 12,5 10,0 7,5
Aplicaciones: Principalmente estructuras soldadas, soportes, chasis, plataformas para la industria petrolera, plataformas marinas, construcción de puentes cumpliendo con los requerimientos exigentes a la entalla. No es recomendada en la construcción de calderas o tanques de alta presión. La selección de espesores debe ser calculada y seleccionados por el autor del diseño. Especial para la fabricación de vigas no comerciales o especialmente diseñadas, Apto para el uso a bajas temperaturas 20ºC. Soldadura: Electrodo manual revestido E7018, MIG/MAG ER 70 S6 GUÍA Y TABLAS TÉCNICA DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
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ASTM A-588 GR B Descripción: Las características distintivas de esta placa son la combinación de su alta fortaleza con una superior resistencia a la corrosión atmosférica. Es usada en condiciones donde son importantes la reducción de peso, la reducción de los costos de mantenimiento y donde se requiera una mínima distorsión bajo presión. Tiene gran facilidad de soldado y rolado en frio.
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5.2 LAMINA DE ACERO 1045 Características: este grupo se refiere a los aceros, con carbono sin adición de elementos de liga, a los cuales solo se garantiza la composición química. Aplicaciones: Elementos de máquinas de buena resistencia, bloques hidráulicos, moldes y portamoldes. Templa bien. Se puede emplear para piezas templadas por inducción que requieran durezas superficiales de 55 HRC. Implementos agrícolas, marcos, entre otros. Soldadura: Electrodo básico hilo CO2. Se recomienda precalentar entre 200°C – 250°C Mecanización: Precisa de tratamiento de recocido o estabilizado posterior al oxicorte para eliminar la dureza superficial resultante. Plegado: Deficiente. Se puede mejorar la conformación aplicando recocido de ablandamiento o globular. Se recomienda conformar siempre en caliente. Composición Química: %C
%Mn
%Si
%Zn
%P
%S
0.40
0.50
0.50
0.80
0.15
-
0.035
0.035
0.40
0.5
-
-
Características Mecánicas: R (kg/mm²)
E (kg/mm²)
%A
33
17
60 75
Dureza Brinell 175 220
Equivalencias aproximadas: IHA F-114
CENIM F-1140/C45 K
DIN CK45
SAE/AISI 1045
BS EN8
UNI C-45
Tratamientos Térmicos:
Tratamiento
Temperatura
Enfriamiento
Recocido de ablandamiento
670°C – 710°C
Aire
Recocido Globular
710°C / 6 horas 670°C / 8 horas
10°C / hora hasta 650°C
Normalizado
840°C – 870°C
Aire
Temple
830°C – 850°C 840°C – 860°C
Agua Aceite
Revenido
500°C – 650°C
Aire
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5.3 LAMINA ANTIDESGASTE Los aceros antidesgaste son aceros especiales, de grano fino, con durezas entre 320 y 500 HB, que se utilizan en la industria minera, cementera, de agregados, de asfaltos, plantas de generación de energía, moldes prefabricados de concreto, la industria siderúrgica, ingenios azucareros, la industria del vidrio, la industria de la madera, y en general aplicaciones de manejo de material particulado en condiciones de alto desgaste por rozamiento y/o impacto, con o sin presencia de humedad. Tipo de desgaste FRICCIÓN
Mecánico
ABRASIÓN
Mecánico
IMPACTOS
Mecánico
ALTAS TEMPERATURAS
Descripción Desgaste producido por ROZAMIENTO ENTRE SUPERFICIES Desgaste producido por ARRANQUE DE PARTICULAS Desgaste producido por FISURAS y ROTURAS Desgaste por DISMINUCIÓN DE LA DUREZA DE LOS ACEROS Desgaste producido por el DETERIORO DE LA MICROESTRUCTURA
QUÍMICA Composición Química: %C
%Mn
%Si
%P + S
%Cu
%Cr
%Mo
%Ni
%B
%Ti
%Carb. Equiv.
0.21
1.70
0.60
0.04
0.20
0.80
0.40
0.30
0.007
0.20
0.50
Características Mecánicas: R (kg/mm²) 110 135
E (kg/mm²)
%A
>100
14
Dureza Brinell 360 420
Factor Antidesgaste 75
Estado de suministro: Templada y revenida. Acero producido en base a su composición química y por templado al agua y revenido. Soldadura: No presenta problema alguno utilizando electrodo básico. No se aconseja precalentar por encima de los 150 / 200ºC para mantener su tenacidad. Plegado: Se puede plegar y conformar en frio siempre que se tenga en cuenta que el eje de plegado debe ser perpendicular al sentido de la laminación y que el radio de doblado deberá ser como mínimo seis veces el grueso de la chapa. Las entallas producidas por el oxicorte es aconsejable amolarlas o esmerilarlas en las zonas próximas del plegado antes de cualquier conformado en frío. Se aconseja hacer ensayo previo siempre que sea posible.
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Trasformación - (deformación en caliente): Las características de dureza se bajan por un calentamiento superior e 200ºC, por consiguiente se precisaría para regenerar la dureza un nuevo temple al agua y revenido. Curvado: Diámetro mínimo 60 veces espesor chapa Mecanización: Muy buena sin ninguna precaución especial Aplicaciones: Para todos aquellos casos en que además de precisarse buena soldabilidad y/o resistencia al desgaste se requiera mejor conformación y buena tenacidad, detallamos a continuación algunas de las más usuales: Construcciones de camiones volquetes, bulldozers, cintas transportadoras, maquinaria de minería. Otros equipos de movimientos de tierra, en canteras y plantas de áridos, cribas, canaletas, revestimientos de machacadoras, piñones de cadena, engranajes, bisinfines, conducciones de polvo, ciclones, tromeles, entre otros. Ventajas: -
Alargar la duración de los equipos y por lo tanto espaciar las paradas que se requieren para efectuar el mantenimiento con las consiguientes reducciones de costos. Mejorar la soldabilidad. Aptitud para el doblado Obtener mejores resultados de tenacidad
Efectos de los elementos de aleación sobre las propiedades de las laminas antidesgaste: Las láminas de acero fabricadas para aplicaciones de protección antidesgaste (protección contra impacto y abrasión) contienen, aparte del elemento base (Fe), diversos elementos de aleación (C, Mn, Ni, entre otros), que se agregan en diferentes proporciones para acentuar propiedades especificas tales como dureza, resistencia al desgaste, resistencia a la corrosión, tenacidad, fluidez, etc. En la Tabla adjunta, se resumen los efectos de los elementos de aleación sobre dichas propiedades. Cada una de las láminas comerciales, como se vera, contiene algunos de estos elementos en proporciones, determinadas por los fabricantes.
Símbolo B O Cr Co Fe Mn Mo Ni Si Ti W V
ELEMENTO Nombre Boro Carbono Cromo Cobalto Hierro Manganeso Molibdeno Níquel Silicio Titanio Tungsteno Vanadio
EFECTO Dureza Dureza, Resistencia Dureza, Resistencia al desgaste, Resistencia a la corrosión Resistencia a la corrosión, Dureza en caliente Elemento base Tenacidad, Capacidad de endurecimiento por deformación Resistencia, Dureza, Resistencia al desgaste Dureza, Resistencia a la corrosión Fluidez Dureza, Resistencia al desgaste Dureza, Dureza en caliente, Resistencia al desgaste Tenacidad, Resistencia al desgaste
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LAMINA ANTIDESGASTE - ABRAZO 400 El ámbito de aplicación del acero ABRAZO 400 es por excelencia el de las utilizaciones que exijan una elevada resistencia a la abrasión y una buena soldabilidad. Ejemplos: excavadores, dragas, cubos basculantes, camiones, trituradoras, herramientas de corte, cuchillos y cuchillas. Composición química: %C
%Mn
%Si
%P
%S
%Cr
%Mo
%Ni
0.17
1.38
0.38
0.01
0.005
0.12
0.125
0.21
%Al
%Cu
%Nb
%B
%Sn
%Ti
%N
%V
0.038
0.12
0.035
0.002
0.003
0.024
0.005
0.003
Estado de entrega: Las láminas son templadas al agua con un enfriamiento controlado. Características mecánicas y tecnológicas: Valores típicos para un grosor de 20 mm Dureza a temperatura ambiente: 360 – 400 HB 2 Resistencia a la tracción: 1300 N/mm 2 Límite de elasticidad: 1000 N/mm Prolongación: 12% (1 = 5.65 Vso, sentido transversal) Resiliencia: 1150 – V / Charpy - V, sentido longitudinal (probeta 10mmx10mm) 30J A 40°C Aptitud de plegado: Rayo de mandril < 2.0 x el grosor de la probeta. Ángulo de centrado 180° (prueba de plegado sobre probeta transversal) Condiciones de aplicación: Respecto de las técnicas de aplicación y de utilización es de una importancia fundamental para obtener satisfacción con los productos fabricados a partir de este acero. En consecuencia, el usuario debe garantizar que sus métodos de cálculo, construcción y fabricación se adapten al metal y que correspondan a las reglas para la aplicación prevista. La elección del material incumbe al usuario. Las recomendaciones de aplicación otorgadas por la ficha técnica. Soldadura y oxicorte: En principio, las recomendaciones otorgadas en la ficha técnica SEW 088 y en el boletín de información No. 2 de la CECA, se aplican por analogía, teniendo en cuenta sin embargo el valor importante de la resistencia, así como de la elevada templabilidad. Por otro lado es necesario tener en cuenta las siguientes recomendaciones: Para los grosores hasta 20mm aproximadamente, una soldadura final es realizable sin precalentamiento, en el caso de montajes difíciles, de elevada dureza del metal de contribución, de condiciones atmosféricas desfavorables y en general para los grosores superiores a 20mm, se recomienda precalentar entre 100/200°C para evitar la formación de grietas en la zona soldada. Un precalentamiento superior a 200°C se debe evitar ya que se disminuye la dureza. La temperatura de trabajo se limita a 300°C durante un breve momento. Los materiales de aporte deben ser aplicados lo más suave posible dentro de los límites permitidos para la construcción, para evitar las tensiones abrasivas de los cordones soldados.
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Para el oxicorte se aconseja utilizar las temperaturas de precalentamiento mínimas = 90°C, para los grosores de 20 – 50mm. Conformación en frío: Este acero se presta bien a la conformación en frío a pesar de su elevada dureza, se recomienda limar cuidadosamente los bordes cortados en las zonas de plegado. Formación en caliente y tratamiento térmico: La dureza del acero es obtenida por un enfriamiento acelerado de austenización. La aplicación de calor, deberá ser seguida de nuevo para que el temple de la pieza recobre su dureza. Los nuevos valores pueden diferir sensiblemente de los obtenidos en el estado de entrega, ya que las condiciones de enfriamiento son generalmente diferentes. El acero puede ser calentado hasta 200°C sin pérdida importante de dureza. La evolución general de los valores de dureza y las resistencias en función de la temperatura del tratamiento térmico está representada en el siguiente gráfico. VALORES TÍPICOS PARA 20 mm DE GROSOR
Atención: Un calentamiento alrededor de 300 – 400°C puede tener un descenso sensible en la tenacidad con relación a la temperatura ambiente en su estado de entrega. Fabricación: En principio, la perforación de este acero es posible con la ayuda de FOREST HSS (acero rápido) y más concretamente con FOREST HSS aleado al Cobalto, presentando una dureza de corte satisfactoria con una anticipada velocidad. La utilización de FOREST en metal duro no es necesaria para el fresado y aserrado, se recomienda utilizar herramientas con filo negativo. Observaciones generales: Si la utilización de este acero o su método de transformación requiere de exigencias particulares que no son mencionadas en esta ficha técnica, deben ser convenidas antes de pasar el pedido
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LAMINA ANTIDESGASTE - RAEX 400 Tipo de acero: Acero Cromo Vanadio Norma: DIN 1.2210 115CrV3 – ASTM L2 – JIS SKS43 Composición química (% en peso) %C
%Si
%Mn
%P
%S
%Cr
%Ni
%Mo
%V
0.18
0.80
1.70
0.025
0.015
1.50
1.00
0.50
0.005
Características: Es un acero de alto límite elástico y resistencia al desgaste, con una dureza y una tenacidad favorables. Con este tipo de lámina podrá aumentar la vida útil de la maquinaria, disminuir el desgaste de los componentes estructurales y reducir costes. También permite realizar productos de diseño innovador y de peso ligero, mejorando la eficacia energética. Densidad: 7.87 g/cm³ (0.284 lb/in³) Estado de suministro: El acero Raex se suministra templado. Propiedades Mecánicas mínimas estimadas: Valores de dureza: 360HB - 440HB Comprobación de los materiales: La dureza se mide en unidades Brinell (HB) según EN ISO 65061 Desde una profundidad de 0,3–2mm desde la superficie del acero. La Profundidad de medición se determina teniendo en cuenta la forma del producto y el espesor de la chapa. Limite Elástico: 900MPa Resistencia a la tracción: 1000MPa Alargamiento A5%: 11 Resistencia al impacto: Charpy V 20 J -40 C Aplicaciones: -
Cazos y contenedores Cuchillas para máquinas de movimiento de tierra Piezas de desgaste para máquinas mineras Piezas de desgaste para mezcladoras de hormigón y máquinas de procesamiento de madera Estructuras de plataformas Alimentadores, tolvas
Servicios de prefabricación. Chapas imprimadas: La imprimación aporta al acero una protección anticorrosión temporal para el transporte, el almacenamiento a corto plazo y el procesamiento en el taller. En la operación en el taller de ingeniería, esto mejora la limpieza del entorno de trabajo y la seguridad en el trabajo. Las chapas imprimadas GUÍA Y TABLAS TÉCNICA DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
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son fáciles de cortar y de soldar. Además, se reduce considerablemente la adherencia de salpicaduras a la estructura de acero. Perfiles de corte planos: Usando perfiles de corte planos se reduce el tiempo de producción y de funcionamiento de la instalación. El cliente recibe los componentes necesarios listos para la instalación, evitando así costes innecesarios de materiales y de almacenamiento. A petición, los productos se suministran imprimados, biselados y plegados. Instrucciones de procesamiento de soldadura: Los aceros Raex tienen buena soldabilidad y pueden soldarse usando todos los procedimientos comunes de soldadura. También pueden unirse a otros aceros mediante soldadura. Se deben seguir las instrucciones especiales para aceros de alta resistencia. La elección de la temperatura de trabajo, consumibles y energía de soldadura debe realizarse de acuerdo con las instrucciones. Las superficies del canal de soldadura deben estar limpias y secas. Además, deberán seguirse escrupulosamente las recomendaciones del fabricante sobre almacenamiento, uso y posible resecado de los consumibles. La soldadura debería rematarse rectificando todos los bordes y esquinas para aumentar el límite de fatiga de la estructura. Este acero no es adecuado para tratamiento térmico postsoldadura, ya que tiene tendencia a reducir la fuerza, dureza y resistencia a la abrasión del acero templado. Conformado en frío: Los aceros Raex tipo 300/400/450 pueden conformarse en frío hasta un espesor de 20mm. La temperatura de conformado debe ser de mínimo 20°C y máximo 200°C. 5.3.1 COMPARACIÓN DE REFERENCIAS EN LAMINA ANTIDESGASTE Dureza Referencias
Composición Química
Brinell
Rockwell
HB
HRC
ABRAZO 400
363 400
DILLIDUR 400V
%C
%Si
%Mn %Cr %Mo
%V
%Ti
%P
%S
%Nb
%B
%Cu
%Ni
39 - 42
0,170
0,380
1,380
0,120
0,125
0,003
0,024
0,010
-
0,035
0,002
0,120
0,210
360 440
39 - 45
0,200
0,500
1,800
1,500
0,500
-
-
<0,025
<0,012
-
0,005
-
0,800
XAR PLUS
410 490
42 - 48
<0,22
<0,80
<1,50
<1,30
<0,50
-
-
<0,025
<0,012
-
<0,005
<0,030
-
CHRONIT
370 377
39 - 40
0,140 0,200
0,280 0,300
1,350 1,420
0,030 0,036
0,004 0,010
0,001
0,030
0,035 Máx.
0,040 Máx.
0,025
0,0015 0,0020
-
-
FORA 400BC
360 440
37 - 45
0,160
-
1,600
1,000
0,400
0,080
-
0,020
0,010
-
0,004
-
-
FORA 450HB
410 500
42 - 49
0,180
-
1,600
1,000
0,250
-
-
0,020
0,005
-
0,004
-
-
TRICON 400
360 444
38 - 46
0,200 Máx.
0,550 Máx.
1,80 Máx.
1,500 Máx.
0,550 Máx.
-
-
0,025 Máx.
0,010 Máx.
-
0,005 Máx.
-
1,000 Máx.
400 BRINELL
360 420
38 - 44
0,210
0,600
1,700
0,800
0,400
-
0,200
<0,025
<0,012
-
0,007
0,200
0,300
Tabla 24 – Comparación de referencias en lamina Antidesgaste
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LAMINA ALFAJOR Norma: ASTM A-569 Composición química (% en peso) %C
%Mn
%P
%S
%Cu
%Ni
%V
%Cr
%Mo
%Nb
%T
0.20 0.15
0.60 Máx.
0.030 Máx.
0.035 Máx.
0.020 Máx.
0.020 Máx.
0.080 Máx.
0.050 Máx.
0.060 Máx.
0.080 Máx.
0.008 Máx.
Características: Láminas fabricadas mediante laminación en caliente, grabadas en alto relieve en forma de lagrimas para hacerlas antideslizantes. Propiedades Mecánicas: Límite de Fluencia: Mín. 206 MPa Resistencia a la Tracción: 365 MPa Alargamiento: Máx. 25% Dimensiones y pesos de láminas comerciales ESPESOR Calibre
In
12 11 1/8”
3/16”
1/4” 5/16”
3/8”
1/2”
1x2m
mm
Peso 2 m (kg)
4 x 8 ft
1x3m
kg
kg
kg
2.50 2.66 3.00 3.17 4.00 4.50 4.76 5.00 5.50 6.00 6.35 7.50 7.94 8.00 9.00 9.53 10.00 12.00 12.70
20.68 22.00 24.81 26.22 33.08 37.22 39.37 41.35 45.49 49.62 52.51 62.03 65.66 66.16 74.43 78.81 82.7 99.24 105.03
41.35 44.00 49.62 52.43 66.16 74.43 78.73 82.70 90.97 99.24 105.03 124.05 131.32 132.32 148.86 157.63 165.40 198.48 210.06
61.44 65.38 73.73 77.91 98.31 110.60 116.99 122.89 135.18 147.47 156.06 184.33 195.15 196.62 221.20 234.22 245.78 294.93 312.14
62.03 65.99 74.43 78.65 99.24 111.65 118.10 124.05 136.46 148.66 157.54 186.08 196.99 198.48 223.29 236.44 248.10 297.72 315.09
Aplicaciones: Se emplea en la industria metalmecánica, automotriz, en fabricación de escaleras, pisos de alta circulación, blindajes. Es útil en pisos industriales y de amplio tránsito, bodegas de alimentos y materiales, trailers y portacontenedores, rejillas estructurales, entre otros. Se suministra en bobinas, flejes u hojas, estas láminas se caracterizan por su acabado y características antideslizante.
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LAMINA GALVANIZADA Norma: ASTM A-653/924 y NTC 4011 Acabado: Flor regular, pasivado seco, no aceitado con tensionivelado Recubrimiento: Z90 (G30), Z120 (G40), Z180 (G60), Z275 (G90) Características: La lamina de acero galvanizada por inmersión en caliente calidad comercial, estructural y full hard, es un producto que combina las características de resistencia mecánica del acero y la resistencia a la corrosión generada por el Zinc. Se utiliza como material prima en la industria de refrigeración, construcción, automotriz y metalmecánica en general. Ficha Técnica: Rango (Espesor)
Ancho Bobina
1.90 – 1.40
1000, 1220
1.20 – 0.36
914, 1000, 1220
0.30 – 0.27
914, 1000
0.26 – 0.24
914
NOTA: La lámina cortada solo se ofrece en anchos de 1000mm y 1220mm. La longitud será de dos veces el ancho. Propiedades Mecánicas: Calidad
Fluencia (MPa)
Resistencia (MPa)
Elongación (%)
CS Comercial
-
-
25 Mín.
SS G30 (230)
230
310
20 Mín.
SS G40 (275)*
275
380
16 Mín.
SS G50 (350)**
350
450
-
*Este material a partir de espesores de 0.75mm ** Este material a partir de espesores de 1.20mm
Tolerancias en espesor (mm) Ancho especificado hasta (mm)
Tolerancia superior e inferior (±) Espesor nominal (mm) Hasta 1.5
Más de 1.5 a 2.0 inclusive
Más de 2.0 a 2.5 inclusive
Más de 2.5 a 5.0 inclusive
0.05
0.08
0.15
0.18
1220 1000 914 Tolerancia máxima en longitud: +35.0mm Tolerancia máxima en ancho: +6.0mm Tolerancia máxima en planitud: 30mm en 1.5m
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LAMINA ACEITADA Y DECAPADA Norma: ASTM A-569 B Características: El decapado y aceitado es un tratamiento superficial que se le aplica a los productos planos laminados en caliente que consiste en eliminar impurezas, tales como manchas, contaminantes inorgánicos, herrumbre o escoria, de aleaciones de metales ferrosos, cobre, y aluminio. Las láminas aceitadas y decapadas se comercializan en bobinas de anchos de 1000 y 1220mm y cortadas en medidas estándar de 2x1 metros y 1,22 x 2,44 metros; la medida más comercial es bobina x 1219mm y láminas de 1,22 x 2,44 metros. Tiene su mayor uso en la industria metalmecánica en general, mobiliario, y la industria automotriz.
NORMAS
PROPIEDADES MECÁNICAS
COMPOSICIÓN QUÍMICA
Calidad
Límite de Fluencia
Esfuerzo máximo
Alargamiento
%C
%Mn
%P
%S
ASTM A 569/B
Min: 205 MPa
-
Max: 25%
0.15
0.60 Max
0.30% Max
0.35% Max
Los espesores más comunes son: ESPESOR (mm)
MEDIDA (mm)
PESO TEORICO (kg)
2.5
1200 x 2440
58.25
3.0
1200 x 2440
70.08
3.5
1200 x 2440
81.76
4.0
1200 x 2440
93.44
4.5
1200 x 2440
105.2
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LAMINA MARCAHVANTI (ATIZADA) PARA ENCOFRADO DE TUNELES Fabricación en acero estructural ASTM A-36 El acero estructural A36 se produce bajo la especificación ASTM A36. Abrigando los perfiles moldeados en acero al carbono, placas y barras de calidad estructural para clavados, atornillados, o soldados de la construcción de puentes, edificios, y estructuras de diferente propósitos. Composición Química: NORMA
TIPO
C
ASTM
A-36
0,2
Si
Mn
P
S
Cu
Cr
0,06 0,48 0,00 0,02 0,04 0,02 8 6
Tiene un contenido máximo de carbono que varía entre 0.25% y 0.29%. Según la norma de la ASTM A36 Propiedades Mecánicas: Límite de Fluencia mínimo Resistencia a la Tracción Alargamiento en 50 mm
2,550 kg/cm2 (*) 4,080 - 5,610 kg/cm2 20.0 % mínimo
Característica Aplicaciones
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Características: en los sistemas de encofrados, es fundamental considerar los tiempos para realizar el hormigonado. El conjunto de los tiempos, incluyendo el desencofrado, la limpieza, las superficies y el manejo, definirán su valor, nuestro producto tiene ventajas únicas, podemos fabricar las placas, o laminas atizadas de acuerdo a la necesidad del cliente en variedad de espesores superiores a los comerciales y en ancho y largo ajustados al proyecto en ejecución o en planificación. La calidad del material (Acero al carbono) los hacen adecuados para su uso bajo condiciones de trabajo duras, permitiendo además una larga vida. Su facilidad de montaje, puesta en obra y versatilidad proporcionan unos altos rendimientos en obra.
Aplicaciones: Para entibación con cuadros metálicos, encofrado de túneles, como revestimiento en terrenos sueltos y disgregados, galerías de ventilación. Planchas o laminas para la entibación comúnmente usada en ingeniería civil y en la construcción, para estructura de contención provisional, se fabrica de acuerdo a los criterios del diseño y solicitud de nuestros clientes.
Dimensiones: Espesor: Altura: Ancho: Largo: Peso Unit:
2.5mm 50mm 650mm 2.000mm 39.25 Kg.
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MALLAS ELECTROSOLDADAS PARA REFUERZO DE CONCRETO
Normatividad: NSR-10, NTC 2310, NTC 1907, ASTM A497, ASTM A496 Dimensiones y Tolerancias: DIMENSIONES Y TOLERANCIAS DE GRAFILES PARA MALLA ELECTROSOLDADA Masa Nominal Número de Diámetro Área nominal (kg/m) 2 designación Nominal (mm) (mm ) Tolerancia +/- 6%
Resaltes Espaciamiento (mm)
Altura promedio mín. de deformaciones
Máximo
Mínimo
(mm)
%d
D 4.0
4.0
12.6
0.099
7.24
4.62
0.16
4
D 4.5
4.5
15.9
0.125
7.24
4.62
0.18
4
D 5.0
5.0
19.6
0.154
7.24
4.62
0.20
4
D 5.5
5.5
23.8
0.187
7.24
4.62
0.25
4.5
D 6.0
6.0
28.3
0.222
7.24
4.62
0.27
4.5
D 6.5
6.5
33.2
0.260
7.24
4.62
0.29
4.5
D 7.0
7.0
38.5
0.302
7.24
4.62
0.31
4.5
D 7.5
7.5
44.2
0.347
7.24
4.62
0.34
4.5
D 8.0
8.0
50.3
0.395
7.24
4.62
0.36
4.5
D 8.5
8.5
56.8
0.446
7.24
4.62
0.38
4.5
Tabla 25. Dimensiones de Grafiles
NOTAS:
9
El diámetro nominal del alambre grafilado es el equivalente al diámetro de un alambre liso que tenga la misma masa por metro que el alambre grafilado.
La altura mínima promedio de los resaltes debe determinarse a partir de la medición de no menos de dos resaltes típicos de cada línea de resaltes sobre el alambre. Las mediciones deben hacerse en el centro de las indentaciones, como se describe en el numeral 7.2 Norma NTC 1907
Información recopilada de la ficha técnica de Diaco
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N° DE BARRAS POR MALLA
DIÁMETRO
FERROCORTES S.A.S
SEPARACIÓN LONGITUD PELOS
PESO
CUANTÍA PRINCIPAL
DESIGNACIÓN Longitudinal Trasversal 6.00 m
2.35 m
Long. mm
Transv. Long. mm
mm
Transv.
Long.
Transv.
Nominal
Nominal
mm
mm
mm
kg
cm2/ml
XY Mallas Electrosoldadas con Refuerzo Principal en una dirección (Panel 6,00 x 2,35 m) XY-084
16
24
4.0
4.0
150
250
125
50
15.1
0.84
XY-106
16
24
4.5
4.0
150
250
125
50
17.6
1.06
XY-131
16
24
5.0
4.0
150
250
150
50
20.4
1.31
XY-158
16
24
5.5
4.0
150
250
125
50
23.5
1.58
XY-221
16
24
6.5
4.0
150
250
125
50
30.6
2.21
XY-257
16
24
7.0
5.0
150
250
125
50
37.7
2.57
XY-335
16
24
8.0
5.0
150
250
125
50
46.6
3.35
XY-378
16
24
8.5
5.0
150
250
125
50
51.5
3.78
XX Mallas Electrosoldadas con Refuerzo principal en dos direcciones (Panel 6,00 x 2,35 m) XX-050
10
24
4.0
4.0
250
250
125
50
11.5
0.50
XX-063
12
30
4.0
4.0
200
200
100
75
14.1
0.63
XX-084
16
40
4.0
4.0
150
150
75
50
18.8
0.84
XX-106
16
40
4.5
4.5
150
150
75
50
23.8
1.06
XX-131
16
40
5.0
5.0
150
150
75
50
29.3
1.31
XX-158
16
40
5.5
5.5
150
150
75
50
35.5
1.59
XX-188
16
40
6.0
6.0
150
150
75
50
42.2
1.88
XX-221
16
40
6.5
6.5
150
150
75
50
49.6
2.21
XX-257
16
40
7.0
7.0
150
150
75
50
57.4
2.57
XX-295
16
40
7.5
7.5
150
150
75
50
65.9
2.95
XX-335
16
40
8.0
8.0
150
150
75
50
75.1
3.35
XX-378
16
40
8.5
8.5
150
150
75
50
84.7
3.78
POP – Mallas Electrosoldadas (Panel 2,00 x 3,00 m) POP-050
8
12
4.0
4.0
250
250
125
50
4.8
0.50
POP-063
10
15
4.0
4.0
200
200
100
75
5.9
0.63
POP-084
14
20
4.0
4.0
150
150
75
50
8.1
0.84
Tabla 26. Designación, Dimensiones y Cuantía de Refuerzo Mallas Electrosoldadas
NOTAS:
Cuantía de refuerzo corresponde a la sumatoria del área de la sección transversal del acero de 2 refuerzo (grafiles) por metro lineal expresada en cm .
La designación de la malla se dará por el tipo de malla y su cuantía principal de refuerzo. Por ejemplo: La malla XY-158 corresponde a una malla de L 150 x 250 - 5,5 x 4,0, donde el refuerzo 2 principal esta dado cada 150mm con un grafil de diámetro 5,5mm y cuantía de 158cm /ml.
Pelos (puntas): Longitud de grafil saliente en cada extremo de la malla, tanto longitudinal como trasversal.
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DIMENSIÓN ESPACIAMIENTO ENTRE ALAMBRES
FERROCORTES S.A.S
DESCRIPCIÓN
a, transversal Medida entre centros de los elementos individuales. b, longitudinal
TOLERANCIA
6.35 mm máx.
PELOS LONGITUDINALES
c
Medida de la línea central del alambre de borde transversal.
± 25 mm de la longitud especificada
PELOS TRANSVERSALES
d
Medida de la línea central del alambre de borde longitudinal.
± 13 mm de longitud especificada.
ANCHO ÚTIL
Distancia entre Centros de los Alambres longitudinales externos.
± 13 mm
ANCHO TOTAL
Longitud punta a punta de los Alambres transversales
± 25 mm
LONGITUD TOTAL
Longitud punta a punta de los Alambre longitudinales
± 25 mm ó 1% de longitud de la malla (el que sea mayor)
Tabla 27. Tolerancias Dimensionales Mallas Electrosoldadas
c
a
d
Figura 15. Dimensiones Mallas Electrosoldadas
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FERROCORTES S.A.S
Propiedades Mecánicas:
NTC 1907 Propiedades Mecánicas
PSI
kgf / 2 mm
MPa
Resistencia a la Tracción mínima
80.000
56
550
Resistencia a la Fluencia mínima
70.000
49
485
La fluencia se determina al 0,5% de la extensión bajo carga. Y el esfuerzo debe ser calculado sobre área nominal del grafil. Doblamiento 90°
D = diámetro del mandril
D ≤ 7,0
2d
D > 7,0
4d
El ensayo de doblado se realiza con una probeta tomada entre las soldaduras.
Tabla 28. Grafiles para Mallas Electrosoldadas - Propiedades Mecánicas
Observaciones:
Las probetas para realizar ensayos mecánicos en mallas electrosoldadas deben tomarse de una franja completa a lo ancho de la malla, y con la longitud suficiente para realizar los ensayos mecánicos (80cm mín.).
Al menos el 50% de las probetas para ensayo a tracción deben contener el punto de soldadura en la mitad; y el grafil transversal debe ser cortado dejando por lo menos una pulgada a cada lado de la probeta.
Las probetas tomadas no deben tener defectos aparentes y deben ser tomadas de paneles completos en el producto terminado.
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FERROCORTES S.A.S
ÁREA NOMINAL
ESFUERZO CORTANTE
Long mm
Transv mm
Long 2 mm
Transv 2 mm
En la Soldadura 2 kgf/mm
XY-084
4.0
4.0
12.6
12.6
12.3
XY-106
4.5
4.0
15.9
12.6
12.3
XY-131
5.0
4.0
19.6
12.6
12.3
XY-158
5.5
4.0
23.8
12.6
12.3
XY-221
6.5
4.0
33.2
12.6
12.3
XY-257
7.0
5.0
38.5
19.6
12.3
XY-335
8.0
5.0
50.3
19.6
12.3
XY-378
8.5
5.0
56.7
19.6
12.3
XX-050
4.0
4.0
12.6
12.6
12.3
XX-063
4.0
4.0
12.6
12.6
12.3
XX-084
4.0
4.0
12.6
12.6
12.3
XX-106
4.5
4.5
15.9
15.9
12.3
XX-131
5.0
5.0
19.6
19.6
12.3
XX-158
5.5
5.5
23.8
23.8
24.6
XX-188
6.0
6.0
28.3
28.3
24.6
XX-221
6.5
6.5
33.2
33.2
24.6
XX-257
7.0
7.0
38.5
38.5
24.6
XX-295
7.5
7.5
44.2
44.2
24.6
XX-335
8.0
8.0
50.3
50.3
24.6
XX-378
8.5
8.5
56.7
56.7
24.6
POP-050
4.0
4.0
12.6
12.6
12.3
POP-063
4.0
4.0
12.6
12.6
12.3
POP-084
4.0
4.0
12.6
12.6
12.3
Tabla 29. Mallas Electrosoldadas –Requisito de Resistencia al Cortante en la Soldadura
NOTAS:
Para verificación de producto por medio de ensayos mecánicos se sugiere tomar tres probetas de un mismo Lote y se deben promediar los resultados de tres ensayos validos, según las normas (NTC 1907, NTC 2310, NTC 3353).
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EMBALAJE: Unidad de empaque: La unidad de empaque corresponde a veinte (20) unidades, con un peso máximo de 1,350kg. Para mallas más pesadas el paquete podrá tener quince (15) unidades. Se pueden entregar varios paquetes de mallas (maletas) en un mismo atado pero nunca exceder los 2,000kg. Amarres: Cada unidad de empaque esta amarrada con alambrón en los cuatro extremos. Manipulación y almacenamiento del producto: -
Se debe almacenar el producto bajo techo en lugares ventilados evitando el contacto con ambientes húmedos. Evitar almacenar al aire libre, se puede cubrir el material con plástico siempre y cuando se deje ventilación suficiente para evitar la concentración de humedad bajo el plástico. La altura máxima recomendada de una pila es 2.5 m. Los paquetes de mallas se deben apilar en forma organizada, procurando que queden alineados para evitar riesgos de volcamiento. El almacenamiento se puede realizar directamente sobre el suelo, teniendo en cuenta que este no presente desniveles ni pendientes pronunciadas. No se debe almacenar mallas en lugares donde se empoza el agua o existe humedad excesiva en el suelo. Se pueden almacenar las mallas de manera vertical en un burro, siempre que se verifique la capacidad de este.
El almacenamiento y descargue se debe realizar con precaución para asegurar que se mantengan las características de la malla (evitar el doblamiento de las puntas y las mallas). Para izaje, las mallas siempre deben tomarse simultáneamente de los cuatro amarres ubicados en las esquinas Aspecto visual del producto: Oxidación: La presencia de Oxi-hidrodroxido de hierro (FeO-OH) no es motivo de rechazo del material según normas NTC 1907 (10.2) y NSR-10 (C.7.4.2). La oxidación superficial es un proceso inherente al material, solamente la corrosión, pérdida de masa, o área de la sección del grafil son motivos de consulta al personal técnico calificado. Defectos superficiales: Otros defectos superficiales no son motivo de rechazo a menos que se pueda inferir la pérdida de las propiedades mecánicas estipuladas por la norma NTC 1907 o NTC 2310. Uniones sueltas: Es permisible que hasta el 1% del total de las uniones de un panel estén sueltas o desoldadas.
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6. CONCEPTOS GENERALES DE SOLDADURA 6.1. LA SOLDADURA COMO UNIÓN METÁLICA El primer paso hacia la comprensión de los procesos de soldadura lo constituye el análisis de los fenómenos, que intervienen cuando se produce el contacto de dos superficies sólidas. Para ello recordemos, que los metales están constituidos por granos. Cada uno de éstos es a su vez un arreglo periódico especial de átomos, que da origen a lo que conocemos como retícula cristalina. El tamaño medio de estos granos es variable y cada grano está separado de sus vecinos por una zona de transición, que se conoce como límite de grano. Los límites de grano desempeñan un papel importante en la determinación de las propiedades mecánicas de un metal. Si consideramos ahora un átomo cualquiera en el interior de un grano, el mismo se halla ligado a sus vecinos por fuerzas de enlace, que caracterizan a estos sólidos. Sin embargo, resulta evidente que los átomos metálicos, que se encuentran en la superficie libre, no podrían completar sus enlaces. Si en estas condiciones ponemos en adecuado contacto dos superficies de este tipo, se establecerán dichos enlaces, constituyendo la superficie así formada algo equivalente a un límite de grano. Es la posibilidad de reproducir este fenómeno en forma controlada, lo que da origen a los procesos de soldadura. 6.2 NATURALEZA DE LAS SUPERFICIES METÁLICAS En la explicación anterior hemos considerado dos superficies metálicas planas, ideales como para que se establezca un íntimo contacto entre ellos. Sin embargo, las superficies metálicas raramente se encuentran en ese esta-do, lo que impide en la práctica la reproducción del proceso ya descrito. Para comprender los procesos reales, es necesario analizar las características de las superficies reales, tal como ocurren en la naturaleza. Cualquier superficie real examinada en la escala atómica es extremadamente irregular. Está constituida por picos y valles variables entre unos doscientos diámetros atómicos correspondientes a las superficies más perfectas que el hombre puede preparar, hasta cien mil diámetros atómicos para superficies desbastadas. Dado que estas irregularidades se encuentran distribuidas al azar, es sumamente improbable que poco más que algunos átomos se pongan en contacto íntimo necesario para que experimenten fuerzas de atracción sensibles. Otro impedimento, que se presenta para lograr la soldadura ideal, lo constituye la presencia inevitable de capas de óxido y humedad adheridas a las superficies metálicas.
De este análisis surgen las dificultades, que se presen-tan para lograr una unión metálica adecuada al poner dos cuerpos en contacto. Sin embargo, la ciencia de la Soldadura se ocupa de estudiar los medios prácticos, para producir uniones átomo a átomo a través de superficies metálicas preexistentes y en un número suficiente para otorgar resistencia mecánica satisfactoria. Los recursos empleados para lograr este objetivo nos permitirán hacer una clasificación de los procesos de soldadura. GUÍA Y TABLAS TÉCNICA DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
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6.3 CLASIFICACIÓN DE LOS PROCESOS DE SOLDADURA Una forma de lograr el contacto íntimo de dos superficies metálicas para la producción de una soldadura, es so-meter las mismas a una presión recíproca. Si ésta es de magnitud adecuada, será capaz de romper las capas de óxido y humedad y deformar la superficie, logrando así el con-tacto necesario. Esto da origen a lo que se conoce como Soldadura por Presión. Este proceso puede o no ser asistido por energía térmica, pero debe tenerse en cuenta que, cuando así ocurre, la temperatura del proceso debe mantenerse por de-bajo del punto de fusión de los materiales que intervienen. El principal efecto del uso de energía térmica es el de reducir la tensión de fluencia de los materiales que se sueldan, así como disociar los óxidos y volatilizar la humedad. Otro camino para lograr la soldadura, es emplear energía térmica para fundir localmente los metales que se deseen unir y, de esta manera, lograr la eliminación de las capas mencionadas y el íntimo contacto de las piezas por la fusión y solidificación de los materiales en contacto. General-mente, éste se conoce como Soldadura por Fusión. Son múltiples las posibilidades de aplicación de estos procesos de soldadura. Su campo de aplicación depende, entre otras cosas, del material a soldar, de su espesor, de los requisitos que debe satisfacer la costura, y de la construcción. La multiplicidad de la ejecución de la costura, tanto en la forma como en el método y las aplicaciones, ha conducido al desarrollo de muchos procesos en esta técnica. La selección del proceso más favorable, adecua-do y económico de soldadura presupone el conocimiento de la manera de ejecutarla y sus peculiaridades. En el presente Capítulo hacemos una breve descripción de los procesos por Arco Eléctrico más empleados en el país y también del proceso Oxigas. 6.4 CLASIFICACIÓN GENERAL DE LOS PROCESOS DE SOLDADURA
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6.5 LA SOLDADURA ELÉCTRICA POR ARCO Es un proceso de soldadura, donde la unión es producida por el calor generado por un arco eléctrico, con o sin aplicación de presión y con o sin metal de aporte. La energía eléctrica se transforma en energía térmica, pudiendo llegar esta energía hasta una temperatura de aproximadamente 4000ºC. La energía eléctrica es el flujo de electrones a través de un circuito cerrado. Cuando ocurre una pequeña ruptura dentro de cualquier parte, o apertura del circuito, los electrones se mueven a gran velocidad y sal-tan a través del espacio libre entre los dos terminales, produciendo una chispa eléctrica, con la suficiente presión o voltaje para hacer fluir los electrones continuamente. A través de esta apertura, se forma el arco eléctrico, fundiéndose el metal a medida que se avanza. El arco eléctrico es, por lo tanto, un flujo continuo de electrones a través de un medio gaseoso, que genera luz y calor.
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FERROCORTES S.A.S
Soldadura por arco eléctrico manual con electrodo metálico revestido
Idea del proceso La soldadura por arco eléctrico manual con electro-do revestido o simplemente “Soldadura Eléctrica”, como la conocemos en nuestro medio, es un proceso de unión por fusión de piezas metálicas. Para lograr la unión, se concentra el calor de un arco eléctrico establecido entre los bordes de las piezas a soldar y una varilla metálica, llamada electrodo, produciéndose una zona de fusión que, al solidificarse, forma la unión permanente. Principio de funcionamiento de la soldadura por arco eléctrico El equipo consta de: 1. 2. 3. 4. 5. 6.
Generador de corriente (Fuente de poder) Cables de conexión Porta-Electrodo Masa o tierra Electrodo Pieza de trabajo
El circuito se cierra momentáneamente, tocando con la punta del electrodo a la pieza de trabajo, y retirándola inmediatamente a una altura preestablecida, formándose de esta manera un arco. El calor funde un área restringida del material base y la punta del electrodo, formando pequeños glóbulos metálicos, cubiertos de escoria líquida, los cuales son transferidos al metal base por fuerzas electromagnéticas, con el resultado de la fusión de dos metales y su solidificación a medida que el arco avanza, según puede verse en la Figura 16.
Figura 16 – Fusión del electrodo
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FERROCORTES S.A.S
Alama de electrodo Revestimiento Gota en formación Escoria Liquida Arco Metal Base Baño de fusión Crater del electrodo. Protección gaseosa Transferencia del metal Cordón depositado Penetración.
El arco eléctrico es muy brillante y emite rayos visibles e invisibles, algunos de los cuales causan quemaduras, ligeras lesiones a la piel y dolores temporales a los ojos, si es que no se les protege debidamente. Función del arco eléctrico: El arco es el principio físico de transformar la energía eléctrica en calor. Normalmente cumple la ley de Ohm.
U = RxI Donde R es la resistencia del arco, I es la intensidad de corriente y U es la tensión o voltaje. La potencia del arco es P= UxI expresada en Watt. Esta energía concentrada en una pequeña área es la que se usa en todos los procesos por arco eléctrico, para fundir tanto al metal base como a los materiales de aporte. 6.5.2
Nociones de electricidad con relación al arco eléctrico
Para comprender mejor la aplicación del arco eléctrico a la soldadura, es necesario conocer ciertos principios fundamentales relacionados con la electricidad. a) El circuito eléctrico.- La corriente eléctrica es un flujo de electrones que circula por un conductor en un circuito cerrado, denominado circuito eléctrico. b) El circuito de soldadura por arco eléctrico.- La corriente fluye a partir del borne de la máquina de soldar, donde se fija el cable del electrodo (1), y termina en el borne de la máquina, donde se fija el cable de tierra o de trabajo (2). Como puede observarse en la figura 17, a partir del punto (1) la corriente fluye al porta-electrodo y por éste al electrodo; por el extremo del electrodo salta la electricidad a la pieza formando el arco eléctrico; sigue fluyendo la electricidad por el metal base al cable de tierra (2) y vuelve a la máquina. El circuito está establecido sólo cuando el arco se encuentra encendido GUÍA Y TABLAS TÉCNICA DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
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FERROCORTES S.A.S
c) Voltaje y amperaje.- El agua circula a lo largo de un tubo, si existe una presión que lo impulse; en la misma forma, la corriente eléctrica fluye o circula a través de un circuito, si existe una «presión», que impulse el flujo de electrones dentro de un conductor (máquina en funcionamiento). Esta “presión”, que induce una corriente eléctrica, se llama diferencia de potencial, tensión o voltaje. El voltaje se expresa en voltios y se mide con el voltímetro; algunas máquinas de soldar poseen voltímetro y un regulador de voltaje. La cantidad de agua, que pasa por un tubo, se mide por una magnitud en una unidad de tiempo (metros cúbicos por segundo). En igual forma se utiliza, para expresar la magnitud de corriente eléctrica, la cantidad de electricidad por segundo. La unidad utilizada es el Columbio por Segundo, lo que se expresa en Amperios, y se mide con un instrumento llamado amperímetro. Todas las máquinas de soldar cuentan con regulado-res, que permiten variar el amperaje o intensidad de corriente eléctrica necesaria para soldar. d) Clases de corriente eléctrica. Corriente alterna (CA).- El flujo de corriente varía de una dirección a la opuesta. Este cambio de dirección se efectúa 100 a 120 veces por segundo. El tiempo comprendido entre los cambios de dirección positiva o negativa se conoce con los nombres de ciclo o período (50 a 60 ciclos). Esta corriente es transportada por redes eléctricas monofásicas que utilizan 2 cables, o bien es conducida por redes eléctricas trifásicas, que utilizan 3 cables de transportación. Las máquinas de soldar pueden utilizar tanto la corriente monofásica como la trifásica. Corriente continua (CC).- El flujo de corriente conserva siempre una misma dirección: del polo negativo al positivo. e) Polaridad.- En la corriente continua es importante saber la dirección del flujo de corriente. La dirección del flujo de corriente en el circuito de soldadura es expresada en término de POLARIDAD. Si el cable del porta-electrodo es conectado al polo negativo (-) de la fuente de poder y el cable de tierra al polo positivo (+), el circuito es denominado POLARIDAD DIRECTA o NORMAL.
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FERROCORTES S.A.S
Cuando el cable del porta-electrodo es conectado al polo positivo (+) de la fuente de poder y el cable de tierra al polo negativo, el circuito es denominado POLARIDAD INVERTIDA o INDIRECTA.
En algunas máquinas no es necesario cambiar los cables en los bornes, porque poseen una manija o llave de conmutación que permite cambiar de polaridad con facilidad. En una máquina de corriente alterna no es posible diferenciar los cables por sus conexiones de grapa y porta electrodo porque la electricidad fluye por ellos alternando su sentido o dirección. Un soldador debe estar familiarizado con los efectos de la polaridad en el proceso de soldadura. Generalmente, el electrodo conectado al polo positivo (polaridad invertida) permite una mayor penetración y el electrodo conectado al negativo (polaridad directa) da una mayor velocidad de fusión. Sin embargo, los componentes químicos del revestimiento del electrodo pueden hacer variar los efectos de la polaridad y, por ello, es conveniente seguir las instrucciones del fabricante para conectar el electrodo correctamente, ya sea al polo positivo o negativo. Cuando se suelda con un electrodo, debe usarse siempre la polaridad correcta para obtener los resultados satisfactorios que se esperan: buena penetración, aspecto uniforme del cordón, excelente resistencia de la junta soldada.
f) Fenómenos del arco eléctrico para soldar.- En los polos del arco, el voltaje varía según la longitud de éste. Al rozar el electrodo con la pieza, el voltaje es cero y va aumentando a medida que la longitud del arco se hace mayor, hasta que por alejarse demasiado el electrodo, el arco se interrumpe y la máquina vuelve a su “voltaje en vacío”, que es siempre más elevado que el voltaje de trabajo. La intensidad de corriente o amperaje necesario para fundir el electrodo y, por lo tanto, la pieza a soldar debe elevarse a medida que aumenta el diámetro del electrodo utilizado. La regulación o aumento del amperaje la hace el soldador. GUÍA Y TABLAS TÉCNICA DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
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6.5.3 Máquinas de soldar por arco eléctrico Son máquinas eléctricas, de las cuales se exige -además de la suficiente potencia- las características favorables y necesarias para el fácil encendido y mantenimiento del arco eléctrico, características que son indispensables para una buena soldadura. Estas características son: Transformar el voltaje de la red eléctrica a un voltaje en vacío, que permita iniciar el arco (voltaje en vacío es el que suministra la máquina antes de iniciar el arco; varía de 30 a 90 voltios) •
Una vez iniciado el arco, debe permitir una conversión automática e instantánea del voltaje en vacío a un voltaje de trabajo, que permita mantener el arco (voltaje de trabajo es el que proporciona la máquina cuando el arco está encendido; varía de 17 a 45 voltios).
•
Permitir la regulación de la intensidad de corriente o amperaje necesario para soldar; ese amperaje varía según el diámetro, espesor de la pieza, posición del trabajo, diámetro del electrodo, etc.
•
Asegurar una alimentación constante de corriente, que permita mantener el arco estable.
Además de las características señaladas, una fuente de poder o máquina de soldar debe reunir las condiciones de resistencia y solidez, que le permita trabajar aun estando sometida a las más duras exigencias y según las condiciones en que se desenvuelve la labor del soldador. 6.5.3.1 Clases de máquinas de soldar por arco eléctrico: Las máquinas de soldar son clasificadas con diferentes criterios. Adoptaremos la siguiente clasificación: a. Máquinas estáticas
Transformadores. Rectificadores. Transformadores-Rectificadores.
a. Máquinas rotativas (convertidores)
De Motor eléctrico. De Motor a combustión interna, pudiendo ser: a gasolina o a petróleo (Diesel).
Las máquinas estáticas son las que no poseen elementos en movimiento continuo; excepcionalmente algunas poseen un ventilador. Las máquinas rotativas son las que sí poseen elementos en rotación constante. Las máquinas estáticas a su vez se clasifican en los siguientes tipos: Máquinas tipo transformador.- Proporcionan corriente alterna para soldar. Máquinas tipo rectificador.- Son máquinas transformadoras que, mediante rectificadores, transforman la corriente alterna a corriente continua para soldar. Equipos transformador-rectificador.- Estas máquinas proporcionan tanto corriente continua como corriente GUÍA Y TABLAS TÉCNICA DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
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alterna para soldar. Su construcción eléctrica especial permite cambiar de una corriente a otra con sólo mover una llave de conmutación. Las máquinas rotativas o convertidores están compuestas básicamente de un motor, que proporciona una determinada velocidad de rotación a un dínamo, el cual produce la corriente eléctrica apropiada para soldar. El motor puede ser: Eléctrico, funcionando con la corriente eléctrica proveniente de una red general de electricidad. De combustión, sea gasolina o petróleo. Las motosoldadoras son máquinas utilizadas preferentemente en los lugares que carecen de una red general de electricidad. 6.5.4 Característica estática y dinámica El objetivo primordial, que debe cumplir una fuente de poder de soldadura, es entregar una corriente controlable a la tensión que demanda el proceso de que se trate. Dependiendo de las características Voltaje-Amperaje, las fuentes podrían ser: • •
Fuentes de corriente constante. Fuentes de tensión constante.
La Norma NEMA (National Electrical Manufacturers Association) define a la primera como: “Aquellas que poseen una característica Volt-Ampere descendente, entregando una corriente relativamente constante para cambios moderados en la tensión de la carga”.
Las fuentes de tensión constantes son, en cambio, definidas como: “Aquellas, en que la característica Volt-Ampere es esencialmente horizontal, produciendo una tensión relativamente constante para cambios modera-dos de la corriente de carga”.
Las curvas indicadas representan la característica “estática” de las fuentes de soldadura. Las mismas tienen, como veremos, una gran importancia en relación con el modo de operación del proceso de que se trate. No obstante, un arco eléctrico es, por su misma naturaleza, inestable. Por lo tanto, las características “dinámicas” de una fuente, es decir, la capacidad de respuesta de la máquina a rápidas variaciones de la corriente o tensión en el circuito de carga, tienen una influencia decisiva sobre la estabilidad del arco y, por lo tanto, del proceso de soldadura.
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Para cebar y mantener el arco se necesitan determinadas tensiones e intensidades. Sus magnitudes se comportan en el arco inversamente como deberían hacerlo según la Ley de Ohm. Lo que se ha dado en llamar características del arco (figura 21) decrece según una pendiente muy rápida y nos muestra la tensión que se necesita para hacer pasar una determinada intensidad a través del arco. La característica de que cae bruscamente significa, en la práctica, que para cebar el arco se necesita, forzosamente, una tensión mayor Uo que para la soldadura propiamente dicha.
Como corresponde a la peculiaridad de soldadura, han de considerarse tres etapas distintas: Funcionamiento en vacío, cebado y soldadura. En el primer caso, entre el borne del dispositivo de soldar y la pieza existe una tensión de funcionamiento en vacío (Uo) aproximadamente igual a 75 voltios y una intensidad igual a cero. Al cebar (corto-circuito), desciende prácticamente la tensión hasta cero (0) y la intensidad alcanza cierto máximo bien determinado, que a menudo se encuentra por encima del valor de la corriente de soldadura. Al ocurrir esto, aumenta la tensión entre 15 a 45 voltios (tensión del arco) y la intensidad se estabiliza en un valor que corresponde al de la soldadura.
De esa circunstancia se deduce que la fuente ha de adaptarse, en lo posible sin inercia, a las condiciones rápidamente variables del arco. Para todos los cambios de carga que se efectuarán lentamente, es válida la característica “estática”; en cambio, si ocurren rápidamente, es decisiva la “dinámica”.
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6.5.5 Ciclo de trabajo Es indudable, que no todos los procesos de soldadura impondrán la misma demanda a una fuente. Por ejemplo, en los procesos automáticos el tiempo de arco (tiempo real de la soldadura) será mucho mayor que en los procesos normales, en los cuales la fatiga del operador, la necesidad de cambio de electrodo, etc. hacen necesario frecuentes interrupciones. Por este motivo, es usual definir un “CICLO DE TRABAJO” como el porcentaje de tiempo, durante el cual la máquina debe suministrar corriente nominal a la carga. Este ciclo de trabajo se determina sobre 10 minutos, de modo tal que, por ejemplo para una fuente con un ciclo de trabajo del 60%, la misma debe ser capaz de entregar la corriente nominal durante 6 minutos de cada 10. Para procesos automáticos, el ciclo de trabajo se especifica normalmente en 100%. 6.6 SIMBOLOGÍA EN LA SOLDADURA La simbología en la especificación de trabajos de soldadura es una forma clara, precisa y ordenada de entregar información de operación. Existe para ello una simbología estándar que ha sido adoptada para la mayoría de los procesos de soldadura. 6.6.1 Ubicación estándar de los elementos de simbología en la soldadura
Figura 22 – Ubicación estándar de los elementos de simbología en la soldadura
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En las siguientes figuras se muestran algunos ejemplos de las aplicaciones de la simbología en la soldadura. Soldadura
Simbología
Tamaño de un filete
Tamaño de dos filetes iguales
Tamaño de dos filetes diferentes
Tamaño de un filete de tamaño diferente
Filete continuo
Longitud de un filete Figura 23 – Simbología para soldadura en filetes
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Soldadura
Simbología
Figura 24 – Simbología para soldadura de tope con bisel
6.7 PROBLEMAS Y DEFECTOS COMUNES EN LA SOLDADURA AL ARCO DEFECTOS Mal aspecto
CAUSAS Y SOLUCIONES Causas Probables 1. 2. 3. 4.
Conexiones defectuosas Recalentamiento Electrodo inadecuado Longitud de arco y amperaje inadecuado
Recomendaciones 1. Usar la longitud de arco, el ángulo (posición) del electrodo y la velocidad de avance adecuados. 2. Evitar el recalentamiento 3. Usar un vaivén uniforme 4. Evitar usar corriente demasiada elevada
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CAUSAS Y SOLUCIONES
Penetración excesiva Causas Probables 1. 2.
Corriente muy elevada Posición inadecuada del electrodo
Recomendaciones 1. 2.
DEFECTOS Salpicadura excesiva
Disminuir la intensidad de la corriente Mantener el electrodo a un ángulo que facilite el llenado del bisel.
CAUSAS Y SOLUCIONES Causas Probables 1. 2. 3.
Corriente muy elevada Arco muy largo Soplo magnético excesivo
Recomendaciones 1. 2. 3.
DEFECTOS Arco desviado
Disminuir la intensidad de la corriente Acortar el arco. Ver lo indicado para “Arco desviado o soplado”.
CAUSAS Y SOLUCIONES Causas Probables 1.
El campo magnético generado por la CC produce la desviación del arco (soplo magnético)
Recomendaciones 1. 2. 3. 4. 5.
DEFECTOS Soldadura porosa
Usar CA Contrarrestar la desviación del arco con la posición del electrodo, manteniéndolo a un ángulo apropiado Cambiar de lugar la grampa a tierra Usar un banco de trabajo no magnético Usar barras de bronce o cobre para separar la pieza del banco
CAUSAS Y SOLUCIONES Causas Probables 1. 2. 3.
Arco corto Corriente inadecuada Electrodo defectuoso
Recomendaciones 1. 2. 3. 4. 5. 6.
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Averiguar si hay impurezas en el metal base Usar corriente adecuada Utilizar el vaivén para evitar sopladuras Usar un electrodo adecuado para el trabajo Mantener el arco mas largo Usar electrodos de bajo contenido de Hidrógeno
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(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS DEFECTOS Soldadura Agrietada
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CAUSAS Y SOLUCIONES Causas Probables 1. 2. 3. 4.
Electrodo inadecuado Falta de relación entre tamaño de la soldadura y las piezas que se unen. Mala preparación Unión muy rígida
Recomendaciones 1.
2. 3. 4. 5. 6. 7.
DEFECTOS Combadura
Eliminar la rigidez de la unión con un buen proyecto de la estructura y un procedimiento de soldadura adecuado. Precalentar las piezas Evitar las soldaduras con primeras pasadas Soldar desde el centro hacia los extremos o bordes. Seleccionar un electrodo adecuado. Adaptar el tamaño de la soldadura de las piezas Dejar en las uniones una separación adecuada y uniforme
CAUSAS Y SOLUCIONES Causas Probables 1. 2. 3. 4. 5.
Diseño inadecuado Contracción del metal de aporte Sujeción defectuosa de las piezas Preparación deficiente Recalentamiento de la unión
Recomendaciones 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
DEFECTOS Soldadura quebradiza
Corregir el diseño Martillar los bordes de la unión antes de soldar Aumentar la velocidad de trabajo (avance) Evitar la separación excesiva entre piezas Fijar las piezas adecuadamente Usar un respaldo enfriador Adoptar una secuencia de trabajo Usar electrodos de alta velocidad y moderada penetración.
CAUSAS Y SOLUCIONES Causas Probables 1. 2. 3. 4.
Electrodo inadecuado Tratamiento térmico deficiente Soldadura endurecida al aire Enfriamiento brusco
Recomendaciones 1. 2. 3. 4.
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Usar un electrodo de bajo contenido de Hidrógeno o de tipo austenitico Calentar antes o después de soldar o en ambos casos Procurar poca penetración dirigiendo el arco hacia el cráter. Asegurar un enfriamiento lento
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(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS DEFECTOS Penetración incompleta
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CAUSAS Y SOLUCIONES Causas Probables 1. 2. 3. 4. 5.
Velocidad excesiva Electrodo de diámetro excesivo Corriente muy baja Preparación deficiente Electrodo de diámetro pequeño
Recomendaciones 1. 2. 3. 4. 5.
DEFECTOS Fusión deficiente
Usar la corriente adecuada. Soldar con lentitud necesaria para lograr buena penetración de raíz Velocidad adecuada Calcular correctamente la penetración del electrodo Elegir un electrodo de acuerdo con el tamaño de bisel Dejar suficiente separación en el fondo del bisel
CAUSAS Y SOLUCIONES Causas Probables 1. 2. 3.
Calentamiento desigual o irregular Orden (secuencia) inadecuada de operación Contracción del metal de aporte
Recomendaciones 1. 2. 3. 4. 5.
DEFECTOS Distorsión (deformación)
Puntear la unión o sujetar las piezas con prensas Conformar las piezas antes de soldarlas Eliminar las tensiones resultantes de la laminación o conformación antes de soldar Distribuir la soldadura para que el calentamiento sea uniforme Inspeccionar la estructura y disponer una secuencia (orden) lógica de trabajo
CAUSAS Y SOLUCIONES Causas Probables 1. 2. 3.
Calentamiento desigual o irregular Orden (secuencia) inadecuada de la operación Contracción del metal de aporte
Recomendaciones 1. 2. 3. 4. 5.
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Puntear la unión o sujetar las piezas con prensas Conformar las piezas antes de soldarlas Eliminar las tensiones resultantes de la laminación o conformación antes de soldar Distribuir la soldadura para que el calentamiento sea uniforme Inspeccionar la estructura y disponer una secuencia (orden) lógica de trabajo
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(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS DEFECTOS Socavado
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CAUSAS Y SOLUCIONES Causas Probables 1. 2. 3.
Manejo defectuoso del electrodo Selección inadecuada del tipo de electrodo Corriente muy elevada
Recomendaciones 1. 2. 3. 4. 5.
Usar vaivén uniforme en las soldaduras de tope Usar electrodo adecuado Evitar un vaivén exagerado Usar corriente moderada y soldar lentamente Sostener el electrodo a una distancia prudente del plano vertical al soldar fletes horizontales
Tabla 30. Problemas y defectos comunes en la soldadura al arco
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TABLAS DE CONSULTA
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Tabla 31. Definición de las unidades básicas del Sistema Internacional de medidas
Magnitud Física
Longitud
Masa
Unidad
metro
kilogramo
Simbolo
Definición de la Unidad
m
En 1889 se definió el metro patrón como la distancia entre dos finas rayas de una barra de aleación platino-iridio que se encuentra en el Museo de Pesas y Medidas de París. El interés por establecer una definición más precisa e invariable llevó en 1960 a definir el metro como "1,650,763.73 veces la longitud de onda de la radiación rojo naranja (transición entre los niveles 2p10 y 5d5) del átomo de criptón 86 (86Kr)" A partir de 1983 se define como " la distancia recorrida por la luz en el vacío en 1/299,792,458 segundos"
kg
En la primera definición de kilogramo fue considerado como " la masa de un litro de agua destilada a la temperatura de 4ºC". En 1889 se definió el kilogramo patrón como "la masa de un cilindro de una aleación de platino e iridio que se conserva en el Museo de Pesas y Medidas en París". En la actualidad se intenta definir de forma más rigurosa, expresándola en función de las masas de los átomos.
Tiempo
segundos
s
La unidad segundo patrón. Su primera definición fue: "el segundo es la 1/86,400 parte del día solar medio". Pero con el aumento en la precisión de medidas de tiempo se ha detectado que la Tierra gira cada vez más despacio (alrededor de 5m por año), y en consecuencia se ha optado por definir el segundo en función de constantes atómicas. Desde 1967 se define como "la duración de 9.192.631.770 períodos de la radiación correspondiente a la transición entre los dos niveles hiperfinos del estado natural del átomo de cesio-133".
Corriente eléctrica
Ampere
A
La magnitud de la corriente que fluye en dos conductores paralelos, distanciados un metro entre sí, en el vacío, que produce una fuerza entre ambos conductores (a causa de sus campos magnéticos) de 2 x 10-7 N/m.
Termperatura
kelvin
K
La fracción 1/273.16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua.
Intensidad luminosa
candela
cd
La intensidad luminosa, en dirección perpendicular, de una superficie de 1/600,000 m2 de un cuerpo negro a la temperatura de congelamiento del platino (2,042ºK), bajo una presión de 101,325 N/m 2.
Cantidad de sustancia
mol
mol
La cantidad de substancia de un sistema que contiene un número de entidades elementales igual al número de átomos que hay en 0,012kg de carbono-12.
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Tabla 32. Unidades deivadas del Sistema Internacional de medidas
Magnitud
Unidad
Símbolo
Ángulo plano
radián
rad
Ángulo sólido
esterradián
sr
Superficie
metro cuadrado
m2
Volumen
metro cúbico
m3
Frecuencia
hertz
Hz
Densidad
kilogramo entre metro cúbico
Velocidad
metro por segundo
Velocidad angular
radián por segundo
Aceleración
metro por segundo
En términos de otras unidades
kg/m3 m/s rad/s
2
m/s2
2
rad/s2
Aceleración angular
radián por segundo
Fuerza
newton
N
1 N = 1 kg m/s2
Presión (tensión mecánica)
pascal
Pa
1 Pa = 1 N/m2
Viscosidad cinemática
metro cuadrado por segundo 2
2
m /s N s/m
(m)(m) 2
Viscosidad dinámica
newton-segundo por metro
Trabajo, energía, cantidad de calor
Joule
J
1J=1Nm
Potencia
watt
W
1 W = 1 J/s
Carga eléctrica
coulomb
C
1C=1As
Tensión eléctrica, diferencia de potencial, fuerza electromotriz
volt
V
1 V = 1 W/A
Intensidad de campo eléctrico
volt por metro
Resistencia eléctrica
ohm
Ω
1 = 1 V/A
Conductancia eléctrica
siemens
S
1S=1
Capacidad eléctrica
farad
F
1 F = 1 A s/V
Flujo de inducción magnética
waner
Wb
1 Wb = 1 V s
Inductancia
henrio
H
1 H = 1 V s/A
Inducción magnética
tesla
T
1 T = 1 Wb/m2
Intensidad de campo magnético
ampere por metro
Flujo eléctrico
ampere
A
Flujo luminoso
lumen
lm
V/m
A/m
Luminancia
candela por metro cuadrado
Iluminación
lux
Número de ondas
metro a la menos uno
m -1
Entropía
joule por Kelvin
J/K
Calor específico
joule por kilogramo Kelvin
J/kg K
Conductividad térmica
watt por metro Kelvin
W/m K
Intensidad energética
watt por estéreo-radián
Actividad (de una fuente radiactiva)
uno por segundo
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cd/m
1 lm = 1 cd sr 2
lx
1 lx = 1 lm/m2
W/sr s -1
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Tabla 33. Prefijos del Sistema Internacional de medidas Prefijo
Símbolo
24
Factor 10
yota
Y
1021
zeta
Z
18
10
exa
E
1015
peta
P
12
tera
T
9
10
giga
G
106 = 1000000
10
mega
M
3
kilo
k
2
10 = 100
hecto
h
10 = 10
deca
da
10 = 1000
1 = ( Unidad básica sin prefijo) 10-1 = 0.1
deci
d
-2
centi
c
-3
Mili
m
10 = 0.01 10 = 0.001 10-6 = 0.000001
micro
μ
-9
nano
n
-12
pico
p
femto
f
atto
a
10-21
zepto
z
-24
yocto
y
10 10
10-15 -18
10
10
Tabla 34. Unidades básicas en diferentes sistemas de unidades Dimensión
S.I
M.K.S
C.G.S
EE.UU
Longitud
m
m
cm
pie
Tiempo
s
s
s
s
Masa
kg
UTM
g
lbm
Temperatura
°K
°C
°C
°F
Julio
kcal
cal
BTU
Calor
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Tabla 35. Factores de conversión de unidades básicas y derivadas Magnitud
Unidades inglesas Pulgada
S.I
Factor de conversión
Milímetro
1 in = 25.4 mm
Píe
Metro
1 ft = 0.3048 m
Milla
Kilometro
1 milla = 1.609 km
-
1 milla = 1760 yd
Centímetro cuadrado
1 in2 = 6.452 cm2
Metro cuadrado
1 ft2 = 0.09290 m2
Centímetro cúbico
1 in3 = 16.39 cm3
Metro cúbico
1 ft3 = 0.02832 m3
Longitud Yarda Pulgada cuadrada Área Píe cuadrado Pulgada cúbica Volumen
Píe cúbico Galón (US o Brit)
Masa
1 gal (US) = 231 in3 = 0.003789 m3 1 gal (Brit) = 1.2 gal (US)
-
Libra-masa
1milla = 5280 ft
Kilogramo
1 lbm = 0.4536 kg
Slug
-
1 slug = 14.59 kg
Onza
-
1 oz = 28.35 x 10-3 kg
Densidad
Slug / píe cúbico
Fuerza
Libra-fuerza
Trabajo
Pie-libra
Kilogramo / metro3 newton
1 lb = 4.448 N
Newton-metro
Libra/pulgada cuadrada
1 ft-lb = 1.356 N-m
2
Newton/metro (Pascal)
Libra/pie cuadrado Presión
1 slug / ft3 = 515.4 kg/m3
1 psi = 6895 Pa 1 psf = 47.88 Pa 1 bar = 105 Pa = 14.7 psi
Bar Pulgada de mercurio
1 psi = 2.036 in Hg
Pulgada de agua
1 psi = 27.7 in H2O
Grado Fahrenheit
Grado Celsius
°F = 9/5 °C + 32
Temperatura
Energía
Potencia
Grado Rankine
Kelvin
°R = 9/5 °K
BTU
Joule
1 BTU = 1055 J
Caloría
1 cal = 4.186 J
Pie-libra
1 ft-lb = 1.356 J 1 BTU = 778.2 ft-lb
Caballos de fuerza
watt
1 HP = 745.7 W
Pie-libra / Segundo Pie / segundo
1 ft-lb/s = 1.356 W Metros / segundo
1 ft/s= 0.3048 m/s
Velocidad Millas / hora Aceleración
Pie / segundo2
Frecuencia
Ciclo / segundo Libra-segundo/pie
1mph = 1.467 ft/s Metro / segundo2
1 ft/s2 = 0.3048 m/s2
Hertz 2
Viscosidad
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Newton-seg./metro
1 cps = 1.000 Hz 2
1 lb-s/ft2 = 47.88 N-s/m2
Stoke
1 stoke = 10-4 m2/s
Poise
1 poise = 0.1 N-s/m2
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Tabla 36. Fórmulas Como calcular el PESO x METRO en kg en la barras de ACERO REDONDOS Diámetro de la sección en mm kg/m = D2 x 0.00616 Diámetro de la sección en in Kg/m = D2 x 3.974
Como calcular el PESO x METRO en kg en la barras PERFORADAS Diámetros interior y exterior en mm kg/m = [D2 x 0.00616] – [d2 x 0.00616] Como calcular el PESO x METRO en kg en la barras de HIERO GRIS y FUNDICIÓN NODULAR
PLATINAS Y CUADRADOS Base y altura en mm kg/m = B* x h x 0.00785 Base y altura en in kg/m = B x h* x 5.064 * En cuadrados B = h
REDONDOS Diámetro de la sección en mm kg/m = D2 x 0.005655 CUADRADOS
HEXÁGONOS Altura de la sección en mm kg/m = h2 x 0.0068 Altura de la sección en in kg/m = h2 x 4.387
kg/m = L x L x 0.0072 L: Lado (mm) RECTANGULAR kg/m = L x h x 0.0072 L: Largo (mm) h: Altura (mm) Como calcular el peso de una LAMINA
Se calcula el peso de una lamina en kg/m2 midiendo el espesor y multiplicando por el factor de densidad Clase de Material
Densidad
Clase de Material
Densidad
Acero colado
7.50
Fundición gris
7.20
Acero dulce
7.85
Hierro forjado
7.86
Aluminio fundido
2.56
Latón
8.50
Aluminio laminado
2.70
Níquel
8.80
Bronce
8.80
Oro
19.25
Cobre fundido
8.85
Plata
10.50
Cobre laminado
8.95
Platino
21.50
Estaño
7.35
Plomo
11.37
Fundición Blanca
7.50
Cinc
7.13
2
psi a N/mm ó MPa – Multiplicar por 0.00694 N/mm2 ó MPa a psi – Multiplicar por 144 Conversiones más usuales
kgf/mm2 a N/mm2 ó MPa – Multiplicar por 9.80665 N/mm2 ó MPa a kgf/mm2 – Multiplicar por 0.10197
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Tabla 37. Tablas de Conversión de Dureza - Basado en Brinell (Aproximado)
Dureza Brinell
Dureza Vickers
Dureza Rockwell
Resistencia a la tensión Lb/in²
Diámetro
Tungsteno
HRA
HRB
HRC
Superficial
mm
Carbido
60kg
100 Kg
150 Kg
30N
Diamante Piramidal
300kg
10 mm Ball
Brale
1/16" Ball
Brale
-
-
86,50
-
70,00
86,00
1.076,00
-
-
-
86,00
-
69,00
85,00
1.004,00
-
-
-
85,60
-
68,00
84,40
940,00
-
-
-
85,00
-
67,00
83,60
900,00
-
-
757,00
84,40
-
65,90
82,70
860,00
-
2,25
745,00
84,10
-
65,30
82,20
840,00
-
-
722,00
83,40
-
64,00
81,10
800,00
-
-
710,00
83,00
-
63,30
80,40
780,00
-
2,35
682,00
83,20
-
61,70
79,00
737,00
-
2,40
653,00
81,20
-
60,00
77,50
697,00
-
2,45
627,00
80,50
-
58,70
76,30
667,00
323,00
2,50
601,00
79,80
-
57,30
75,10
640,00
309,00
2,55
578,00
79,10
-
56,00
73,90
615,00
297,00
2,60
555,00
78,40
-
54,70
72,70
591,00
285,00
2,65
534,00
77,80
-
53,50
71,60
569,00
274,00
2,70
514,00
76,90
-
52,10
70,30
547,00
263,00
2,75
495,00
76,30
-
51,00
69,40
528,00
253,00
2,80
477,00
75,60
-
49,60
68,20
508,00
243,00
2,85
461,00
74,90
-
48,50
67,20
491,00
235,00
2,90
444,00
74,20
-
47,10
65,80
472,00
225,00
2,95
429,00
73,40
-
45,70
64,60
455,00
217,00
3,00
415,00
72,80
-
44,50
63,50
440,00
210,00
3,05
401,00
72,00
-
43,10
62,30
425,00
202,00
3,10
388,00
71,40
-
41,80
61,10
410,00
195,00
3,15
375,00
70,60
-
40,40
59,90
396,00
188,00
3,20
363,00
70,00
-
39,10
58,70
383,00
182,00
3,25
352,00
69,30
(110,00)
37,90
57,60
372,00
176,00
3,30
341,00
68,70
(109,00)
36,60
56,40
360,00
170,00
3,35
331,00
68,10
(108,50)
35,50
55,40
350,00
166,00
3,40
321,00
67,50
(108,00)
34,30
54,30
339,00
160,00
3,45
311,00
66,90
(107,50)
33,10
53,30
328,00
155,00
3,50
302,00
66,30
(107,00)
32,10
52,20
319,00
150,00
3,55
293,00
65,70
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Tabla 38. Conversión de Dureza - Basado en Brinell (Aproximado) – Continuación
Dureza Brinell
Dureza Vickers
Dureza Rockwell
Resistencia a la tensión Lb/in²
Diámetro
Tungsteno
HRA
HRB
HRC
Superficial
mm
Carbido
60kg
100 Kg
150 Kg
30N
Diamante Piramidal
300kg
10 mm Ball
Brale
1/16" Ball
Brale
3,60
285,00
65,30
(105,50)
29,90
50,30
301,00
141,00
3,65
277,00
64,60
(104,50)
28,80
49,30
292,00
137,00
3,70
269,00
64,10
(104,00)
27,60
48,30
284,00
133,00
3,75
262,00
63,60
(103,00)
26,60
47,30
276,00
129,00
3,80
255,00
63,00
(102,00)
25,40
46,20
269,00
126,00
3,85
248,00
62,50
(101,00)
24,20
45,10
261,00
122,00
3,90
241,00
61,80
100,00
22,80
43,90
253,00
118,00
3,95
235,00
61,40
99,00
21,70
42,90
247,00
115,00
4,00
229,00
60,80
98,20
20,50
41,90
241,00
111,00
4,05
223,00
59,70
97,30
(18,80)
-
234,00
-
4,10
217,00
59,20
96,40
(17,50)
-
228,00
105,00
4,15
212,00
58,50
95,50
(16,00)
-
222,00
102,00
4,20
207,00
57,80
94,60
(15,20)
-
218,00
100,00
4,25
201,00
57,40
93,80
(13,80)
-
212,00
98,00
4,30
197,00
56,90
92,80
(12,70)
-
207,00
95,00
4,35
192,00
56,50
91,90
(11,50)
-
202,00
93,00
4,40
187,00
55,90
90,70
(10,00)
-
196,00
90,00
4,45
183,00
55,50
90,00
(9,00)
-
192,00
89,00
4,50
179,00
55,00
89,00
(8,00)
-
188,00
87,00
4,55
174,00
53,90
87,80
(6,40)
-
182,00
85,00
4,60
170,00
53,40
86,80
(5,40)
-
178,00
83,00
4,65
167,00
53,00
86,00
(4,40)
-
175,00
81,00
4,70
163,00
52,50
85,00
(3,30)
-
171,00
79,00
4,80
156,00
51,00
82,90
(0,90)
-
163,00
76,00
4,90
149,00
49,90
80,80
-
-
156,00
73,00
5,00
143,00
48,90
78,70
-
-
150,00
71,00
5,10
137,00
47,40
76,40
-
-
143,00
67,00
5,20
131,00
46,00
74,00
-
-
137,00
65,00
5,30
126,00
45,00
72,00
-
-
132,00
63,00
5,40
121,00
43,90
69,80
-
-
127,00
60,00
5,50
116,00
42,80
67,60
-
-
122,00
58,00
5,60
111,00
41,90
65,70
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-
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Tabla 39. Conversión de pulgadas a milimetros Pulgadas a Milímetros
Pulgadas a Milímetros
Pulgadas a Milímetros
Tabla de Conversión
Tabla de Conversión
Tabla de Conversión
Fracción
Pulgadas
Milímetros
Fracción
Pulgadas
Milímetros
Fracción
Pulgadas
Milímetros
1/64"
0,015625
0,369875
23/64"
0,359375
9,128125
45/64"
0,703125
17,859375
1/32"
0,03125
0,79375
3/8"
0,375
9,525
23/32"
0,71875
18,25625
3/64"
0,046875
1,190625
25/64"
0,390625
9,921875
47/64"
0,734375
18,653125
1/16"
0,0625
1,5875
13/32"
0,40625
10,31875
3/4"
0,75
19,05
5/64"
0,078125
1,984375
27/64"
0,421875
10,715625
49/64"
0,765625
19,446875
3/32"
0,09375
2,38125
7/16"
0,4375
11,1125
25/32"
0,78125
19,84375
7/64"
0,109375
2,778125
29/64"
0,453125
11,509375
51/64"
0,796875
20,240625
1/8"
0,125
3,175
15/32"
0,46875
11,90625
13/16"
0,8125
20,6375
9/64"
0,140625
3,571875
31/64"
0,484375
12,303125
53/64"
0,828125
21,034375
5/32"
0,15625
3,96875
1/2"
0,5
12,7
27/32"
0,84375
21,43125
11/64"
0,171875
4,365625
33/64"
0,515625
13,096875
55/64"
0,859375
21,828125
3/16"
0,1875
4,7625
17/32"
0,53125
13,49375
7/8"
0,875
22,225
13/64"
0,203125
5,159375
35/64"
0,546875
13,890625
57/64"
0,890625
22,621875
7/32"
0,21875
5,55625
9/16"
0,5625
14,2875
29/32"
0,90625
23,01875
15/64"
0,234375
5,953125
37/64"
0,578125
14,684375
59/64"
0,921875
23,415625
1/4"
0,25
6,35
19/32"
0,59375
15,08125
15/16"
0,9375
23,8125
17/64"
0,265625
6,746875
39/64"
0,609375
15,478125
61/64"
0,953125
24,209375
9/32"
0,28125
7,14375
5/8"
0,625
15,875
31/32"
0,96875
24,60625
19/64"
0,296875
7,540625
41/64"
0,640625
16,271875
63/64"
0,984375
25,003125
5/16"
0,3125
7,9375
21/32"
0,65625
16,66875
1"
1
25,4
21/64"
0,328125
8,334375
43/64"
0,671875
17,065625
11/32"
0,34375
8,73125
11/16"
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Tabla 40. Medidas entre aristas de cuadrados – hexagonos y octágonos M Medidas en Pulgadas
C Cuadrado
H Hexágono
O Octágono
M Medidas en Pulgadas
C Cuadrado
H Hexágono
O Octágono
1/8
0.177
0.144
0.135
2 1/8
3.005
2.454
2.302
3/16
0.265
0.217
0.203
2 3/16
3.094
2.526
2.368
¼
0.354
0.289
0.271
2¼
3.182
2.598
2.435
5/16
0.442
0.361
0.338
2 5/16
3.270
2.670
2.503
3/8
0.530
0.433
0.406
2 3/8
3.359
2.742
2.571
7/16
0.619
0.505
0.474
2 7/16
3.447
2.815
2.638
½
0.707
0.577
0.451
2½
3.536
2.887
2.706
9/16
0.795
0.650
0.609
2 9/16
3.624
2.959
2.774
5/8
0.884
0.722
0.677
2 5/8
3.712
3.031
2.841
11/16
0.972
0.794
0.744
2 11/16
3.801
3.103
2.909
¾
1.061
0.866
0.812
2¾
3.889
3.175
2.977
13/16
1.149
0.938
0.879
2 13/16
3.977
3.248
3.044
7/8
1.237
1.010
0.947
2 7/8
4.066
3.320
3.112
15/16
1.326
1.083
1.015
2 15/16
4.154
3.392
3.180
1
1.414
1.155
1.082
3
4.243
3.464
3.247
1 1/16
1.503
1.227
1.150
3 1/8
4.419
3.608
3.383
1 1/8
1.591
1.299
1.218
3¼
4.596
3.753
3.518
1 3/16
1.679
1.371
1.285
3 3/8
4.773
3.897
3.653
1¼
1.768
1.443
1.353
3½
4.950
4.041
3.788
1 5/16
1.856
1.516
1.421
3 5/8
5.126
4.186
3.924
1 3/8
1.945
1.588
1.488
3¾
5.303
4.330
4.059
1 7/16
2.033
1.660
1.556
3 7/8
5.480
4.474
4.194
1½
2.121
1.732
1.624
4
5.657
4.619
4.330
1 9/16
2.210
1.804
1.691
4¼
6.010
4.907
4.600
1 5/8
2.298
1.876
1.759
4½
6.364
5.196
4.871
1 11/16
2.386
1.949
1.827
4¾
6.717
5.485
5.141
1¾
2.475
2.021
1.894
5
7.071
5.774
5.412
1 13/16
2.563
2.093
1.962
5¼
7.425
6.062
5.683
1 7/8
2.652
2.165
2.030
5½
7.778
6.351
5.953
1 15/16
2.740
2.237
2.097
5¾
8.132
6.640
6.224
2
2.828
2.309
2.165
6
8.485
6.928
2 1/16
2.917
2.382
2.232
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Tabla 41. Pesos teóricos para los aceros (kg/m) Pulgadas
Milímetros
Redondos
Cuadrados
Hexagonales
Milímetros
Redondos
Cuadrados
Hexagonales
1/32 1/16 1/8 3/16 1/4 5/16 3/8 7/16 1/2 9/16 5/8 11/16 3/4 13/16 7/8 15/16 1 1 1/32 1 1/16 1 1/8 1 3/16 1 1/4 1 5/16 1 3/8 1 7/16 1 1/2 1 9/16 1 5/8 1 11/16
0,79 1,59 3,18 4,76 6,35 7,94 9,53 11,11 12,70 14,29 15,88 17,46 19,05 20,64 22,23 23,81 25,40 26,19 26,99 28,58 30,16 31,75 33,34 34,93 36,51 38,10 39,69 41,28 42,86
0,0039 0,0155 0,0621 0,140 0,248 0,388 0,559 0,761 0,994 1,26 1,55 1,88 2,24 2,62 3,04 3,49 3,97 4,23 4,49 5,03 5,60 6,21 6,85 7,51 8,21 8,94 9,70 10,49 11,32
0,0049 0,0198 0,0791 0,178 0,317 0,495 0,712 0,969 1,266 1,60 1,98 2,39 2,85 3,34 3,88 4,45 5,06 5,39 5,72 6,41 7,14 7,91 8,72 9,58 10,47 11,40 12,36 13,37 14,42
0,0043 0,0171 0,0685 0,154 0,274 0,428 0,617 0,840 1,097 1,39 1,71 2,07 2,47 2,90 3,36 3,86 4,39 4,67 4,95 5,55 6,19 6,85 7,56 8,29 9,07 9,87 10,71 11,58 12,49
3 3 3 3 3
1/4 3/8 1/2 5/8 3/4 4 1/4 1/2 3/4 5 1/4 1/2 3/4 6 1/4 1/2 3/4 7 1/4 1/2 3/4 8 1/4 1/2 3/4 9 1/4 1/2 3/4
82,55 85,73 88,90 92,08 95,25 101,60 107,95 114,30 120,65 127,00 133,35 139,70 146,05 152,40 158,75 165,10 171,45 177,80 184,15 190,50 196,85 203,20 209,55 215,90 222,25 228,60 234,95 241,30 247,65
41,98 45,27 48,68 52,22 55,89 63,59 71,78 80,48 89,67 99,35 109,54 120,22 131,40 143,07 155,24 167,91 181,07 194,74 208,89 223,55 238,70 254,35 270,49 287,13 304,27 321,91 340,04 358,67 377,80
53,49 57,69 62,04 66,55 71,22 81,03 91,48 102,56 114,27 126,61 139,59 153,20 167,45 182,32 197,83 213,98 230,75 248,16 266,20 284,88 304,19 324,13 344,70 365,91 387,75 410,22 433,33 457,07 481,44
46,34 49,97 53,74 57,65 61,69 70,19 79,24 88,84 98,98 109,68 120,92 132,71 145,05 157,94 171,37 185,35 199,89 214,97 230,60 246,77 263,50 280,77 298,60 316,97 335,89 355,35 375,37 395,93 417,05
1 3/4 1 13/16 1 7/8 1 15/16
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12,17 13,06 13,97 14,92
15,51 16,64 17,80 19,01
13,44 14,41 15,42 16,47
10 10 1/4 10 1/2 10 3/4
254,00 260,35 266,70 273,05
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438,71 460,92 483,68 506,98
2 2 1/8
50,80 53,98
15,90 17,95
20,26 22,87
17,55 19,81
11 12
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530,84 631,74
2 2 2 2 2 2
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20,12 22,42 24,84 27,38 30,05 32,85 35,77 38,81
25,64 28,57 31,65 34,90 38,30 41,86 45,58 49,46
22,21 24,75 27,42 30,23 33,18 36,26 39,48 42,84
13 14 15 16 17 18 19 20
330,20 355,60 381,00 406,40 431,80 457,20 482,60 508,00
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741,42 859,87 987,09 1.123,09 1.267,87 1.421,42 1.583,74 1.754,84
1/4 3/8 1/2 5/8 3/4 7/8 3 3 1/8
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Pulgadas
4 4 4 5 5 5 6 6 6 7 7 7 8 8 8 9 9 9
169
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FERROCORTES S.A.S
Tabla 42. kg/m para Barras Perforadas Diámetro Exterior (mm)
Medidas garantizadas - Mecanizado desde
Interior (mm)
Peso Promedio (kg/m)
Diámetro Ext.
Diámetro
Diámetro Int.
máx.
mín.
máx.
mín.
O.D. mm
I.D. mm
O.D. mm
I.D. mm
Diámetro Int.
Interior (mm)
Medidas garantizadas - Mecanizado desde Peso Promedio (kg/m)
Diámetro Ext.
Diámetro Int.
máx.
mín.
máx.
mín.
O.D. mm
I.D. mm
O.D. mm
I.D. mm
32
20
4.2
31.0
21.9
30.1
21.0
75
40
26,0
73,8
42,5
72,3
41,0
32
16
5,1
31,0
18,0
30,0
17,0
80
63
16,4
78,8
65,0
77,8
64,0
36
25
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35,0
26,9
34,1
26,0
80
50
25,3
78,8
52,4
77,4
51,0
36
20
5,9
35,0
22,0
34,0
21,0
80
45
28,3
78,8
47,5
77,3
46,0
36
16
6,8
35,0
18,1
33,9
17,0
80
40
30,9
78,8
42,6
77,2
41,0
40
28
5,5
39,0
29,9
38,1
29,0
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67
18,5
83,7
69,1
82,6
68,0
40
25
6,5
39,0
27,0
38,0
26,0
85
55
26,8
83,7
57,4
82,3
56,0
40
20
7,8
39,0
22,1
37,9
21,0
85
45
33,5
83,7
47,6
82,1
46,0
45
32
6,7
44,0
33,9
43,1
33,0
90
71
20.6
88.6
73.1
87.6
72.1
45
28
8,2
44,0
30,0
43,0
29,0
90
63
27,1
88,6
65,3
87,3
64,0
45
20
10,5
44,0
22,2
42,8
21,0
90
56
32,3
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58,5
87,1
57,0
50
36
8,0
49,0
38,0
48,0
37,0
90
50
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88,6
52,6
87,0
51,0
50
32
9,7
49,0
34,1
47,9
33,0
95
75
23,0
93,5
77,3
92,4
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50
25
12,1
49,0
27,2
47,8
26,0
95
67
29,9
93,5
69,3
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68,0
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10,2
55,0
42,0
54,0
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95
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42,1
93,5
52,7
91,8
51,0
56
36
12,1
55,0
38,1
53,9
37,0
100
80
24,4
98,5
82,3
97,4
81,2
56
28
15,2
55,0
30,3
53,7
29,0
100
71
32,7
98,5
73,4
97,2
72,1
60
40
13,2
58,8
42,3
57,7
41,0
100
63
39,2
98,5
65,5
97,0
64,0
63
50
9,9
62,0
51,9
61,1
51,0
100
56
42,3
98,5
58,7
96,8
57,0
63
45
12,2
62,0
47,0
61,0
46,0
106
80
32,3
104,4
82,5
103,1
81,2
63
40
15,4
62,0
42,2
60,8
41,0
106
71
40,6
104,4
73,5
103,0
72,1
63
36
17,3
62,0
38,3
60,7
37,0
106
63
47,1
104,4
65,7
102,7
64,0
63
32
19,0
62,0
34,4
60,6
33,0
106
56
52,1
104,4
58,9
102,5
57,0
71
56
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69,9
58,0
68,9
57,0
112
90
30,2
110,3
92,5
109,2
91,4
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69,9
47,3
68,6
46,0
112
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108,9
81,2
71
40
22,3
69,9
42,4
68,5
41,0
112
71
48,8
110,3
73,7
108,7
72,1
71
36
24,1
69,9
38,5
68,4
37,0
112
63
55,3
110,3
65,8
108,5
64,0
75
60
13,7
73,8
62,0
72,8
61,0
118
90
39,0
116,2
92,7
114,9
91,4
75
50
21,1
73,8
52,2
72,6
51,0
118
80
49,4
116,2
82,8
114,6
81,2
GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
170
(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS
FERROCORTES S.A.S
kg/m para Barras Perforadas (continuación) Diámetro Exterior (mm)
Medidas garantizadas - Mecanizado desde
Interior (mm)
Peso Promedio (kg/m)
Diámetro Ext.
Diámetro
Diámetro Int.
máx.
mín.
máx.
mín.
O.D. mm
I.D. mm
O.D. mm
I.D. mm
Diámetro Int.
Interior (mm)
Medidas garantizadas - Mecanizado desde Peso Promedio (kg/m)
Diámetro Ext.
Diámetro Int.
máx.
mín.
máx.
mín.
O.D. mm
I.D. mm
O.D. mm
I.D. mm
118
71
57,6
116,2
73,8
114,5
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170
128
80,8
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118
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66,0
114,2
64,0
170
118
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167,4
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165,5
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100
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167,4
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170
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103,9
165,0
101,5
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176,0
152,3
125
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100
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127,1
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170
109,0
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174,2
207,2
172,6
150
80
103,3
147,7
83,6
145,3
81,2
212
150
148,0
208,8
154,4
206,6
152,3
160
132
56,2
157,6
135,3
156,3
134,0
212
130
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208,8
134,6
206,2
132,0
160
122
71,6
157,6
125,4
156,0
123,8
224
180
121,0
220,6
184,4
218,9
182,7
160
112
85,8
157,6
115,5
155,8
113,7
224
140
199,0
220,6
144,8
217,9
142,1
160
90
112,9
157,6
94,0
155,2
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190
133,0
232,4
194,6
230,7
192,9
170
140
63,8
167,4
143,5
166,0
142,1
236
150
216,0
232,4
155,0
229,7
152,3
170
130
80,2
167,4
133,6
165,8
132,0
250
200
153,0
246,2
204,9
244,3
203,0
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171
(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS
FERROCORTES S.A.S
Tabla 43. Tolerancias de suministro para Barras Perforadas
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172
(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS
FERROCORTES S.A.S
Tabla 44. Aplicaciones de los Bronces
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173
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FERROCORTES S.A.S
Dureza
Resistencia
Cedencia
Alargamiento
Reducción de área
Valor / impacto
Elasticidad
Resistencia / Altas °T
Velocidad Enfriamiento
Formación carburos
Resistencia Desgaste
Forjabilidad
Maquinabildiad
Formación Cascara
Nitrurabilidad
Resistencia Corrosión
Tabla 45. Efecto de las propiedades mecánicas por los elementos de aleación
Silicio
Si
↑
↑
↑↑
↓
~
↓
↑↑↑
↑
↓
↓
↓↓↓
↓
↓
↓
↓
—
Manganeso (P)
Mn
↑
↑
↑
~
~
~
↑
~
↓
~
↓↓
↓
~
~
~
—
Manganeso (A)
Mn ↓↓↓
↑
↓
↑↑↑
~
—
—
—
↓↓
—
—
↓↓
—
—
Cromo
Cr
↑↑
↑↑
↑↑
↓
↓
↓
↑
↑
↓↓↓
↑↑
↑
↓
—
↓↓↓
↑↑
↑↑↑
Níquel (P)
Ni
↑
↑
↑
~
~
~
—
↑
↓↓
—
↓↓
↓
↓
↓
—
—
Níquel (A)
Ni
↓↓
↑
↓
↑↑↑
—
↑↑↑
↓↓
—
—
↓↓
—
↑↑
Aluminio
Al
—
—
—
—
↓
↓
—
—
—
—
—
↓↓
—
↓↓
↑↑↑
—
Tugsteno
W
↑
↑
↑
↓
↓
~
—
↑↑↑
↓↓
↑↑
↑↑↑
↓↓
↓↓
↓↓
↑
—
Vanadio
V
↑
↑
↑
~
~
↑
↑
↑↑
↓↓
↑↑↑
↑↑
↑
—
↓
↑
↑
Cobalto
Co
↑
↑
↑
↓
↓
↓
—
↑↑
↑↑
—
↑↑↑
↓
~
↓
—
—
Molibdeno
Mo
↑
↑
↑
↓
↓
↑
—
↑↑
↓↓
↑↑↑
↑↑
↓
↓
↑↑
↑↑
—
Cobre
Cu
↑
↑
↑↑
~
~
~
—
↑
—
—
—
↓↓↓
~
~
—
↑
Azufre
Si
—
—
—
↓
↓
↓
—
—
—
—
—
↓↓↓ ↑↑↑
—
—
↓
Fosforo
P
↑
↑
↑
↓
↓
↓↓↓
—
—
—
—
—
—
—
—
Símbolo
Propiedades
ELEMENTO
↑↑ ↑↑↑
(A) Acero Austenitico
Incremento:
↑
Reducción:
(P) Acero Perlítico)
Constante:
~
Desconocido:
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↓
— 174
↓↓↓ ↓↓↓
↓↓↓ ↓↓↓
↓
↑↑
(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS
FERROCORTES S.A.S
Tabla 46. Símbolos del Mecanizado – Calidad Superficial
Rz (µm)
Proceso de Mecanizado
~
N12
50
240
SIN MECANIZAR
N11
25
160
BIEN ACABADO
N10
12,5
100
N9
6,3
63
N8
3,2
40
N7
1,6
20
N6
0,8
12,5
N5
0,4
8
N4
0,2
4
N3
0,1
2,5
N2
0,05
1,6
N1
0,025
1
Alta presición y acabado
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175
RECTIFICADO
Rectificado
BRUÑIDO
Alisado
LAPEADO
Desbastado
FRESADO FRONTAL
Ra (µm)
FRESADO TANGENCIAL
Designación
TORNEADO
Simbolo Antiguo
(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS
FERROCORTES S.A.S
Tabla 47. Profundidad aproximada de la capa cementada con diferentes temperaturas y tiempos (pulgadas) Temperatura (°C)
Tiempo (Horas)
870
900
930
950
1
0,013
0,015
0,019
0,022
2
0,018
0,022
0,026
0,031
3
0,022
0,027
0,032
0,039
4
0,025
0,031
0,037
0,045
5
0,029
0,034
0,042
0,050
6
0,031
0,038
0,045
0,055
7
0,034
0,041
0,049
0,059
8
0,036
0,044
0,053
0,063
9
0,038
0,046
0,056
0,067
10
0,04
0,049
0,059
0,071
11
0,042
0,051
0,062
0,073
12
0,044
0,053
0,065
0,077
16
0,051
0,061
0,075
0,088
20
0,057
0,069
0,084
0,099
24
0,062
0,075
0,092
0,109
30
0,070
0,085
0,103
0,122
Tabla 48. Mecanizado - Tolerancias ISO Medidas en mm (La tolerancia indicada es en menos) Norma Medidas Nominales h7
h8
h9
h10
h11
De 1,00 hasta 3,00
0,010
0,014
0,025
0,040
0,060
De 3,01 hasta 6,00
0,012
0,180
0,030
0,048
0,075
De 6,01 hasta 10,00
0,015
0,022
0,036
0,058
0,090
De 10,01 hasta 18,00
0,018
0,027
0,043
0,070
0,110
De 18,01 hasta 30,00
0,021
0,033
0,052
0,084
0,130
De 30,01 hasta 50,00
0,025
0,039
0,062
0,100
0,160
De 50,01 hasta 80,00
0,030
0,046
0,074
0,120
0,190
De 80,01 hasta 120,00
0,035
0,054
0,087
0,140
0,220
De 120,01 hasta 180,00
0,040
0,063
0,100
0,160
0,250
De 180,01 hasta 250,00
0,046
0,072
0,115
0,185
0,290
Sobremedida mínima por lado para maquinar antes del tratamiento térmico Medidas (in)
Laminado Caliente
Forjado
Maquinado Burdo
Estirado en frio
Esmerilado burdo
REDONDOS, HEXAGONALES Y OCTAGONALES Menos de 1/2
0,016
-
-
0,016
0,004
De 1/2 a menos de 1
0,031
-
-
0,031
0,008
De 1 a menos de 2
0,048
0,072
-
0,046
0,012
De 2 a menos de 3
0,063
0,094
0,020
0,063
0,016
De 3 a menos de 4
0,088
0,120
0,024
0,088
0,020
De 4 a menos de 5
0,112
0,145
0,032
-
-
De 5 a menos de 6
0,150
0,170
0,040
-
-
De 6 a menos de 8
0,200
0,200
0,048
-
-
De 8 a menos de 10
-
0,250
0,072
-
-
De 10 a menos de 12
-
0,310
0,09
-
-
De 12 a menos de 16
-
0,380
0,12
-
-
De 16 a menos de 20
-
0,500
0,15
-
-
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FERROCORTES S.A.S
Tabla 49. ACEROS PARA REFUERZOS DE CONCRETO (BARRAS Y ALAMBRONES) Propiedades Mecánicas - Dimensiones de Rollos y Barras Diámetros mínimos de doblamiento para Acero GR 60
Propiedades Mecánicas Lím Fluencia Denominación
Corrugado GRADO 60 SMAR
Liso GRADO 40 AH 24 SMR
Resistencia última
Alargamiento (5)
Relación RU/LF
Norma Mínimo
Máximo
Mínimo
Mínimo
60000 psi
78000 psi
80000 psi
No. 2 a 6 14%
42 kgf/mm²
55 kgf/mm²
55 kgf/mm²
No. 7 a 11 12%
40 Mpa
550 Mpa
560 Mpa
No. 7 a 11 12%
Tolerancia en peso
Diámetros de doblamiento (Mandril) Para ensayos
Para obra
-
-
-
-
-
-
2a5
3d
6d
6a8
4d
6d
Individual ± 10%
9 a 12
6d
8d
LOTE ± 6%
14
8d
10d
Mínima
1,25
Denominación (Octavos de pulgada)
-6%
NTC 2289
34100 psi
78100 psi
52577 psi
NTC 161
18% 24 kgf/mm²
55 kgf/mm²
-
37 kgf/mm²
Dimensiones de Rollos y Barras Designación
Alta resistencia
Diámetro Normal
Masa / metro lineal
Área sección
Perímetro
Requisitos de los resaltantes Ancho máx. Altura de las venas Mín. (mm) (mm)
No.
Pulgadas
mm
kg/m
mm²
mm
Distancia máx. (mm)
2
1/4"
6,35
0,249
32
19,9
4,4
0,25
2,5
3
3/8"
9,52
0,559
71
29,9
6,7
0,38
3,5
4
1/2"
12,70
0,994
129
39,9
8,9
0,51
4,9
7,5 M
7,50
0,347
44
23,6
5,3
0,3
2,9
8,5 M
8,50
0,446
57
26,7
6,0
0,34
3,3
9,0 M
9,00
0,500
64
28,3
6,3
0,36
3,5
Rollos
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ACEROS PARA REFUERZOS DE CONCRETO (BARRAS Y ALAMBRONES) - Continuación Propiedades Mecánicas - Dimensiones de Rollos y Barras
Dimensiones de Rollos y Barras Designación
Alta resistencia
Barras
Rollos
Media Resistencia Barras
Diámetro Normal
Masa / metro lineal
Área sección
Perímetro
Requisitos de los resaltantes
No.
Pulgadas
mm
kg/m
mm²
mm
Distancia máx. (mm)
Altura Mín. (mm)
2 3 4 5 6 7 8 10 11 12 14 7,5 M
1/4" 3/8" 1/2" 5/8" 3/4" 7/8" 1" 1 1/4" 1 3/8" 1 1/2" 1 3/4"
6,35 9,52 12,70 15,88 19,05 22,20 25,40 32,26 35,81 39,41 43,00 7,50
0,241 0,56 0,994 1,552 2,235 3,046 3,981 6,409 7,912 9,582 11,408 0,347
32 71 129 200 284 387 510 819 1,007 1,22 1,452 44
19,9 29,9 39,9 49,9 59,8 69,8 79,8 101,4 112,5 123,8 135,1 23,6
4,4 6,7 8,9 11,1 13,3 15,5 17,8 22,6 25,1 27,6 30,1 5,3
0,25 0,38 0,51 0,63 0,96 1,11 1,27 1,62 1,43 1,58 1,72 0,3
Ancho máx. de las venas (mm) 2,5 3,5 4,9 6,1 7,3 8,5 9,7 11,4 14,1 15,5 16,9 2,9
8,9 M
8,50
0,446
57
26,7
6,0
0,34
3,3
9M
9,00
0,500
64
28,3
6,3
0,36
3,5
11 M
11,00
0,747
95
34,6
7,7
0,44
4,3
12 M
12,00
0,888
113
37,7
8,4
0,48
4,7
15 M
15,00
1,388
177
47,1
10,5
0,60
5,9
3,65 9,52 9,10 10,50 12,70 15,88 19,05 22,20 25,40
0,249 0,559 0,511 0,680 0,994 1,552 2,235 3,046 3,981
32 71 65 87 129 200 284 387 510
19,9 29,9 28,6 33,0 39,9 49,9 59,8 69,8 79,8
-
-
-
2 3 9,1 M 10,5 M 4 5 6 7 8
1/4" 3/8" 1/2" 5/8" 3/4" 7/8" 1"
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FERROCORTES S.A.S
Tabla 50. Peso Teórico para Acero Inoxidable redondos Pulgadas
Milimetros
1/32
0,79
1/16
kg/m
Pulgadas
Milimetros
0,0040
1 7/8
47,63
14,24
1,59
0,0158
2
50,80
16,21
1/8
3,18
0,0633
2 1/8
53,98
18,30
3/16
4,76
0,1424
2 1/4
57,15
20,51
1/4
6,35
0,2532
2 3/8
60,33
22,85
5/16
7,94
0,3957
2 1/2
63,50
25,32
3/8
9,53
0,5698
2 5/8
66,68
27,92
7/16
11,11
0,7755
2 3/4
69,85
30,64
1/2
12,70
1,0129
2 7/8
73,03
33,49
9/16
14,29
1,2820
3
76,20
36,46
5/8
15,88
1,5827
3 1/8
79,38
39,57
11/16
17,46
1,9150
3 1/4
82,55
42,80
3/4
19,05
2,2790
3 1/2
88,90
49,63
13/16
20,64
2,6747
3 3/4
95,25
56,98
7/8
22,23
3,1020
4
101,60
64,83
15/16
23,81
3,5610
4 1/2
114,30
82,04
1
25,40
4,05
4 3/4
120,65
91,41
1 1/8
28,58
5,13
5
127,00
101,29
1 3/16
30,16
5,71
5 1/2
139,70
122,56
1 1/4
31,75
6,33
5 3/4
146,05
133,96
1 3/8
34,93
7,66
6
152,40
145,86
1 1/2
38,10
9,12
6 1/2
165,10
171,18
1 5/8
41,28
10,70
7
177,80
198,53
1 3/4
44,45
12,41
8
203,20
259,30
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kg/m
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Tabla 51. Tabla de Pesos Teoricos Para Hierro Gris Nodular
Diámetro Dimensión Nominal Bruta (Pulg.) (mm)
Peso Teórico kg/m
Mecanizado Tolerancia Recomendable Dimensional en el diámetro (mm)
Diámetro Nominal (Pulg.)
Dimensión Bruta (mm)
Peso Teórico kg/m
5/8
18,00
1,83
5 1/4
137,30
106,6
3/4
21,20
2,54
5 1/2
143,60
116,6
7/8
22,20
2,79
5 3/4
150,00
127,2
1
27,60
4,31
6
156,30
138,1
1 1/8
30,70
5,33
6 1/4
163,10
150,4
1 1/4
33,90
6,50
6 1/2
169,40
162,3
1 3/8
37,10
7,78
6 3/4
175,80
174,8
1 1/2
40,30
9,18
7
182,10
187,5
1 5/8
43,40
10,65
7 1/4
189,00
202,0
1 3/4
46,60
12,28
7 1/2
195,30
215,7
1 7/8
49,80
14,02
7 3/4
201,70
230,1
2
53,00
15,88
8
208,00
244,7
2 1/8
56,80
18,24
8 1/4
215,00
261,4
2 1/4
59,90
20,29
8 1/2
221,40
277,2
2 3/8
63,10
22,52
8 3/4
227,70
293,2
2 1/2
66,30
24,86
9
234,10
309,9
2 5/8
69,50
27,31
9 1/4
241,40
329,5
2 3/4
72,60
29,81
9 1/2
247,80
347,2
2 6/7
75,60
32,32
9 3/4
254,10
365,1
3
79,00
35,29
10
260,50
383,7
3 1/8
82,60
38,58
10 1/4
270,50
413,8
3 1/4
85,70
41,53
10 1/2
276,90
433,6
3 3/8
88,90
44,69
11
289,60
474,3
3 1/2
92,10
47,97
11 1/2
306,90
532,6
3 5/8
95,30
51,36
12
319,60
577,6
3 3/4
98,40
54,75
12 1/2
332,30
624,4
3 7/8
101,60
58,37
13
345,00
673,1
4
104,80
62,11
14
370,40
775,8
4 1/4
111,50
70,30
15
395,80
885,9
4 1/3
113,60
72,98
16
421,20
1.003,2
17
451,20
1.151,2
18
476,60
1.284,5
4 21/43
117,60
78,21
4 3/4
124,20
87,23
5
130,60
96,45
2,2
2,8
3,2
3,6
+/-0.3
+/-0.80
+/- 1.0
+/- 1.10
GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
Mecanizado Tolerancia Recomendable Dimensional en el diámetro (mm)
3,9
+/- 1.40
4,3
+/- 1.60
4,8
+/- 2.10
5,5
+/- 2.70
6,5
+/- 5.5
10,2
+/- 6.5
14,8
+/- 5.20
19,3
+/- 6.60
180
(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS
FERROCORTES S.A.S
Tabla 52. Comparación entre normas para Lamina Estructural al Carbono Acero estructural y baja aleacion mediana resistencia EN10025
Din 17100
BS4360
ASTM
NFA 35-501
%C
-
-
-
A36
-
0,29
-
-
-
A131A
-
0,23
S235JR
St37-2
S185
St33
S235
40B
A283C-A
40A
A283C
A283B
%Mn
%Si
1,20
%S
0,40
-
-
%P
Yield min
Tensile 400/500
0,04
0,04
250
0,04
0,04
235,00
40/49
0,17
1,4
-
0,045
0,045
235
360/510
0,22
1,6
0,5
0,05
0,05
185
310/540
-
0,04
0,04
235
360/510
A33
S235JO
St37-3 U
40C
E 24-2
0,17
1,4
S235J2G3
St37-3 N
40D
E24-4
0,17
1,4
-
0,035
0,035
235
360/510
0,25
1,6
0,5
0,05
0,05
275
430/580
0,21
1,5
-
0,045
0,045
275
430/580
0,18
1,5
-
0,04
0,04
275
430/580
S275
43A
S275JR
St44-2
43B
A283D-A
S275JO
St44-3 U
43C
A578Gr70
50A
A572Gr50
0,23
1,6
0,5
0,05
0,05
355
490/630
S355 S355JR
E28-3
50B
-
0,23
1,6
0,55
0,045
0,045
355
490/630
S355JO
St52-3 U
50C
A441
0,22
1,6
0,6
0,4
0,04
355
490/630
S355J2G3
St 52-3 N
50D
0,2
1,6
0,55
0,035
0,035
355
490/630
0,2
1,6
0,55
0,035
0,035
355
490/630
S355J2G4
Aceros de Alto Límite Elástico y Baja Aleación EN 10149-2
SEW 092
BS1449
NFA 36-231
%C
%Mn
%Si
%S
%P
Yield min
Tensile
S315MC
QSTE340TM
40/30
045XLF
E315D
0,12
1,3
0,5
0,02
0,025
315
390/510
S355MC
QSTE380TM
43/35
050XLF
E355D
0,12
1,5
0,5
0,02
0,025
355
430/550
S420MC
QSTE420TM
46/40
060XLF
E420D
0,12
1,6
0,5
0,015
0,025
420
480/620
S460MC
QSTE460TM
50/45
-
-
0,12
1,6
0,5
0,015
0,025
460
520/670
S315MC
-
40F30
-
E315D
0,12
1,3
0,5
0,015
0,025
315
S355MC
-
40F35
-
E355D
0,12
1,5
0,5
0,015
0,025
355
-
-
46F40
-
-
0,12
1,5
0,5
0,015
0,025
355
S420MC
QSTE420TM
-
-
E420D
0,12
1,6
0,5
0,015
0,025
420
S460MC
QSTE460TM
-
Gr65
-
0,12
1,6
0,5
0,015
0,025
460
S500MC
QSTE500TM
E490D
070XLK
-
0,12
1,7
0,5
0,015
0,025
500
550/700
S550MC
QSTE550TM
-
080XLK
-
0,12
1,8
0,5
0,015
0,025
550
600/760
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181
(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS
FERROCORTES S.A.S
Tabla 53. Laminas COLD ROLLED o Laminadas en Frío Especificaciones Técnicas Calidades más comunes ASTM
JIS G 3141
A 366
SPCC
A619
A620
Composición Química C
Mn
P
S
Propiedades Mecánicas Si
Límite elástico
Resistencia Tracción
% Alargamiento
Dureza
mín.
-
-
32
-
máx. 0,12 0,50 0,04 0,05
-
28kg/mm²
39
-
mín.
-
-
34
-
máx. 0,10 0,45 0,04 0,04
-
28kg/mm²
41
-
mín.
-
-
36
-
máx. 0,08 0,40 0,03 0,03
-
28kg/mm²
43
-
SPCD
SPCE
Tabla 54. Dimensiones y pesos de laminas comerciales Espesor M.S.G
m²
1,0 x 2,0m
1,20 x 2,44m
1,22 x 2,44m (4x8ft)
Espesor M.S.G
m²
1,0 x 2,0m
1,20 x 2,44m
1,22 x 2,44m (4x8ft)
Calibre
mm
kg
kg
kg
kg
Calibre
mm
kg
kg
kg
kg
30,00 29,00 28,00
0,31 0,34 0,38
2,45 2,76 3,04
4,91 5,52 6,08
7,18 80,08 8,90
7,30 8,21 9,05
30,00 29,00 28,00
0,32 0,36 0,40
2,50 2,80 3,12
4,99 5,60 6,23
7,31 8,21 9,12
7,43 8,34 9,28
27,00 26,00 25,00
0,42 0,46 0,53
3,35 3,66 4,27
6,71 7,32 8,54
9,82 10,71 12,50
9,98 10,89 12,71
27,00 26,00 25,00
0,44 0,48 0,56
3,43 3,74 4,36
6,86 7,47 8,73
10,04 10,94 12,78
1,21 11,12 12,99
24,00 23,00 22,00 21,00
0,61 0,68 0,76 0,88
4,88 5,49 6,10 7,04
9,76 10,98 12,21 14,09
14,49 16,08 17,87 20,63
14,53 16,35 18,17 20,97
24,00 23,00 22,00 21,00
0,64 0,71 0,79 0,88
4,98 5,60 6,23 6,93
9,97 11,21 12,46 13,86
14,59 16,41 18,25 20,29
14,84 16,68 18,55 20,63
20,00 19,00 18,00 17,00 16,00
0,91 1,06 1,21 1,37 1,52
7,33 8,54 9,76 10,99 12,21
14,67 17,08 19,52 21,99 24,43
21,47 25,01 28,58 32,19 35,77
21,83 25,42 29,06 32,72 36,36
20,00 19,00 18,00 17,00 16,00
0,95 1,11 1,27 1,43 1,59
7,47 8,72 9,97 11,22 12,46
14,95 17,44 19,94 22,43 24,93
21,88 25,53 29,19 32,84 36,50
22,24 25,96 29,68 33,39 37,11
15,00 14,00 13,00 12,00 11,00
1,71 1,90 2,28 2,66 3,04
13,74 15,25 18,32 21,37 24,43
27,49 30,51 36,64 42,73 48,86
40,24 44,67 53,64 62,56 71,53
40,91 45,41 54,53 63,60 72,72
15,00 14,00 13,00 12,00 11,00
1,79 1,98 2,38 2,78 3,18
14,02 15,57 18,69 21,81 24,92
28,04 31,15 37,38 43,61 49,84
41,05 45,60 54,72 63,85 72,97
41,73 46,36 55,64 64,91 74,19
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Tabla 55. Dimensiones y pesos de planchas comerciales Metro cuadrado
Espesor Calibre
in
1,0 x 2,0m
1,22 x 2,44m (4x8ft)
1,83 x 6,09m (6x20ft)
2,0 x 6,0m
2,44 x 6,09m (8x20ft)
mm
kg
kg
kg
kg
kg
kg
16
1,50
11,78
23,56
35,01
131,00
141,00
175,00
14
1,90
14,92
29,85
44,35
166,00
179,00
222,00
2,50
19,63
39,27
58,35
219,00
236,00
292,00
12
2,66
20,89
41,78
62,09
233,00
251,00
311,00
11
3,00
23,56
47,12
70,02
263,00
283,00
350,00
3,17
24,90
49,79
73,99
278,00
299,00
370,00
4,00
31,42
62,83
93,37
350,00
377,00
467,00
4,50
35,34
70,69
105,04
394,00
424,00
525,00
4,76
37,38
74,77
111,11
417,00
449,00
556,00
5,00
39,27
78,54
116,71
438,00
471,00
584,00
6,00
41,12
94,25
140,05
525,00
565,00
700,00
1/4
6,35
49,87
99,75
148,22
556,00
598,00
741,00
5/16
7,94
62,36
124,72
185,33
695,00
748,00
927,00
8,00
62,83
125,66
186,73
700,00
754,00
934,00
9,00
70,69
141,37
210,07
788,00
848,00
1051,00
9,53
74,85
149,70
222,44
834,00
898,00
1113,00
10,00
78,54
157,08
233,41
876,00
942,00
1167,00
12,00
94,25
188,50
280,10
1051,00
1131,00
1401,00
12,70
99,75
199,49
296,44
1112,00
1197,00
1483,00
13,00
102,10
204,20
303,44
1138,00
1225,00
1518,00
15,00
117,81
235,62
350,12
1313,00
1414,00
1751,00
15,88
124,72
249,44
370,66
1390,00
1497,00
1854,00
16,00
125,66
251,33
373,46
1401,00
1508,00
1868,00
19,00
149,23
298,45
443,49
1664,00
1791,00
2218,00
19,05
149,62
299,24
444,65
1668,00
1795,00
2224,00
22,00
172,79
345,58
513,51
1926,00
2073,00
2568,00
22,23
174,59
349,19
518,88
1946,00
2095,00
2595,00
25,00
196,35
392,70
583,54
2189,00
2356,00
2919,00
1
25,40
199,49
398,98
592,87
2224,00
2394,00
2965,00
1 1/4
31,75
249,36
498,73
741,09
2780,00
2992,00
3707,00
32,00
251,33
502,65
746,93
2802,00
3016,00
3736,00
38,00
298,45
596,90
886,97
3327,00
3581,00
4436,00
38,10
299,24
598,47
889,31
3336,00
3591,00
4448,00
50,00
392,70
785,40
1167,07
4378,00
4712,00
5837,00
50,80
398,98
797,96
1185,74
4448,00
4788,00
5931,00
62,00
486,85
973,89
1447,17
5429,00
5843,00
7238,00
63,50
498,73
997,46
1482,18
5560,00
5985,00
7413,00
75,00
589,05
11178,10
1750,61
6567,00
7069,00
8756,00
1/8
3/16
3/8
1/2
5/8
3/4
7/8
1 1/2
2
2 1/2
3
76,20
598,47
1196,95
1778,62
6672,00
7182,00
8896,00
100,00
785,40
1570,80
2334,14
8756,00
9425,00
11675,00
4
101,60
797,96
1595,93
2371,72
8896,00
9576,00
11861,00
5
127,00
996,95
1993,90
2967,72
11110,40
11963,40
14814,28
6
152,40
1196,34
2392,70
3561,65
13332,85
14356,10
17777,14
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FERROCORTES S.A.S
Tabla 56. Laminas Galvanizadas - Especificaciones Técnicas Calidades más comunes ASTM
JIS G 3141
A 366
SPCC
A619 A620
SPCD SPCE
Composición Química C
Mn
P
S
Propiedades Mecánicas Si
Límite elástico
Resistencia Tracción
% Alargamiento
Dureza
mín.
-
-
32
-
máx. 0,12 0,50 0,04 0,05
-
28kg/mm²
39
-
mín.
-
-
34
-
máx. 0,10 0,45 0,04 0,04
-
28kg/mm²
41
-
mín.
-
-
36
-
máx. 0,08 0,40 0,03 0,03
-
28kg/mm²
43
-
Tabla 57. Dimensiones y pesos de laminas de acero Galvanizado Espesor
1,0 x 1,0 x 2,0m 3,0m kg kg
1,0 x 6,0m kg
Espesor
1,2 1,20 x 1,22 x x1,0m 2,44m 2,44m kg kg kg
Calibre
mm
m² kg
Calibre
mm
m² kg
31,00 30,00
0,27 0,30
2,27 2,51
4,55 5,02
6,82 7,53
13,65 15,06
31,00 30,00
0,27 0,30
2,27 2,51
2,73 3,01
6,66 7,35
6,77 7,47
29,00 28,00
0,34 0,35
2,87 2,93
5,74 5,86
8,61 8,79
17,22 17,58
29,00 28,00
0,34 0,35
2,87 2,93
3,44 3,52
8,40 8,58
8,54 8,72
27,00 26,00 25,00 24,00 23,00 22,00 21,00 20,00 19,00 18,00
0,42 0,45 0,53 0,60 0,68 0,70 0,88 0,90 1,06 1,20
3,49 3,71 4,38 4,89 5,57 5,71 7,15 7,28 8,60 9,69
6,98 7,43 8,77 9,79 11,14 11,43 14,30 14,57 17,19 19,39
10,47 11,14 13,15 14,68 16,72 17,14 21,46 21,85 25,79 29,08
20,95 22,29 26,30 29,37 33,43 34,29 42,91 43,71 51,58 58,17
27,00 26,00 25,00 24,00 23,00 22,00 21,00 20,00 19,00 18,00
0,42 0,45 0,53 0,60 0,68 0,70 0,88 0,90 1,06 1,20
3,49 3,71 4,38 4,89 5,57 5,71 7,15 7,28 8,60 9,69
4,19 4,46 5,26 5,87 6,69 6,86 8,58 8,74 10,32 11,63
10,22 10,88 12,84 14,33 16,32 16,73 20,94 21,33 25,17 28,39
10,39 11,06 13,05 14,57 16,59 17,01 21,29 21,69 25,59 28,86
17,00 16,00
1,37 1,50
11,04 12,05
22,09 24,10
33,13 36,15
66,27 72,30
17,00 16,00
1,37 1,50
11,04 12,05
13,25 14,46
32,34 35,28
32,88 35,87
15,00
1,71
13,73
27,46
41,19
82,37
15,00
1,71
13,73
16,47
40,20
40,87
14,00 13,00 12,00 11,00
1,90 2,28 2,50 3,00
15,19 18,21 19,90 23,75
30,38 36,42 39,79 47,49
45,57 54,64 59,69 71,24
91,14 109,27 119,37 142,47
14,00 13,00 12,00 11,00
1,90 2,28 2,50 3,00
15,19 18,21 19,90 23,75
18,23 21,85 23,87 28,49
44,48 53,32 58,25 69,53
45,22 54,21 59,22 70,68
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Tabla 58. Tabla de pesos teóricos para ALUMINIOS Tabla de pesos teóricos para ALUMINIOS (kg/m) Redondos - Cuadrados y Hexagonales
ALUMINIO kg/m Lamina lisa gruesa
ALUMINIO Lamina lisa
ALUMINIO Lamina en rollo
Largo (m)
Peso / Lamina (kg)
Espesor (mm)
Ancho (m)
Peso / metro (kg)
1,0
2,0
5,420
0,3
1,0
0,813
1,5
1,0
2,0
8,130
0,4
1,0
1,084
12,899
2,0
1,0
2,0
10,840
0,5
1,0
1,355
1/4
17,208
2,5
1,0
2,0
13,550
0,6
1,0
1,626
5/16
21,517
3,0
1,0
2,0
16,260
0,7
1,0
1,897
0,389
3/8
25,826
3,5
1,0
2,0
18,970
0,9
1,0
2,439
0,585
7/16
30,108
4,0
1,0
2,0
21,680
1,0
1,0
2,710
0,978
0,847
1/2
34,417
5,0
1,0
2,0
27,100
1,048
1,336
1,115
5/8
43,034
6,0
1,0
2,0
35,520
1
1,372
1,748
1,514
3/4
51,625
31,8
1 1/4
2,151
-
-
7/8
60,216
ALUMINIO
38,1
1 1/2
3,088
3,934
3,406
1
68,834
Lamina Alfajor
50,8
2
5,490
6,994
-
1 1/4
86,042
63,5
2 1/2
8,578
-
-
1 1/2
103,251
76,2
3
12,352
-
-
2
137,668
1,0
88,9
3 1/2
16,813
-
-
2 1/2
172,085
101,6
4
21,960
-
-
3
114,3
4 1/2
27,793
-
-
127,0
5
34,312
-
152,0
6
49,409
203,2
7
87,839
MEDIDAS
PESO APROXIMADO / METRO LINEAL (kg)
Espesor (in)
Peso / metro
mm
in
Redondo
Cuadrado
Hexagonal
1/16
4,300
1,0
4,8
3/16
0,049
-
-
1/8
8,617
6,4
1/4
0,087
0,109
-
3/16
7,9
5/16
0,133
-
-
9,5
3/8
0,192
0,237
0,211
12,7
1/2
0,343
0,437
15,9
5/8
0,538
0,680
19,0
3/4
0,768
22,2
7/8
25,4
Espesor Ancho (mm) (m)
Largo (m)
Peso / Lamina (kg)
1,0
2,0
5,960
1,5
1,0
2,0
8,940
206,502
2,0
1,0
2,0
11,920
3 1/2
240,919
2,5
1,0
2,0
14,910
-
4
275,336
3,0
1,0
2,0
17,890
-
-
5
344,170
3,5
1,0
2,0
20,870
-
-
6
413,004
4,0
1,0
2,0
23,850
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Espesor Ancho (mm) (m)
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Tabla 59. LAMINAS DE ACERO INOXIDABLE Especificaciones Técnicas Calidad
Composición Química
ASTM 304
316
310
430
C
Mn
P
S
Si
0,08
2,00
0,04
0,03
0,75
mín. máx. mín. máx.
0,07
2,00
0,04
0,03
0,75
mín. máx.
0,07
2,00
0,04
0,03
0,75
mín. máx.
0,10
1,00
0,04
0,03
0,75
Propiedades Mecánicas Resistencia % Alarga/. Tracción
Cr
Ni
Límite elástico
18,0
8,00
31kg/mm²
70kg/mm²
60
62
19,0
9,00
-
-
-
-
16,5
10,50
31kg/mm²
60kg/mm²
57
81
18,0
12,00
-
-
-
-
24,0
19,00
31kg/mm²
67kg/mm²
45
85
26,0
22,00
-
-
-
-
16,0
-
-
31kg/mm²
31
82
17,5
-
-
-
-
-
Dureza
Aplicaciones más frecuentes Tubos, caldería industria alimenticia Industria textil, alimenticia química y petroquímica Hornos, chimeneas Electrodomesticos, construcción, interior.
Tabla 60. Peso teórico aproximado de las laminas de acero inoxidable Calibre
Espesor (mm)
kg/m²
Peso 1x2m 3x10ft 4x8ft
5x10ft
in
Espesor mm
kg/m²
Peso 1x2m 4x8ft
5x10ft
14 16
3,00 2,50 2,00 1,90 1,50
23,88 19,90 15,92 15,12 11,94
47,76 39,80 31,84 30,25 23,88
66,60 55,50 44,40 42,18 33,30
70,97 59,14 47,31 44,95 35,48
110,93 92,44 73,95 70,25 55,46
1/8 -
3,00 3,18 3,20 3,50 4,00
23,88 25,31 25,47 27,86 31,84
47,76 50,63 50,94 55,72 63,68
70,97 75,23 75,70 82,80 94,63
110,93 117,58 118,32 129,41 147,90
18 20
1,20 1,00 0,90
9,55 7,96 7,16
19,10 15,92 14,33
26,64 22,20 19,98
28,39 23,66 21,29
44,37 36,98 33,28
3/16 -
4,50 4,76 6,00
35,82 37,89 47,76
71,64 75,78 95,52
106,45 112,60 141,94
166,39 176,00 221,85
23 24 -
0,80 0,70 0,60 0,55
5,37 5,57 4,78 4,38
12,74 11,14 9,55 8,76
17,76 15,54 13,32 12,21
18,93 16,56 14,19 13,01
29,58 25,88 22,19 20,34
1/4 5/16 -
6,35 7,94 8,00 9,00
50,55 63,20 63,68 71,64
101,10 126,40 127,36 143,28
150,22 187,83 189,25 212,91
234,79 293,58 295,80 332,78
26 28 30
0,50 0,45 0,40 0,35 0,30
3,98 3,58 3,18 2,79 2,39
7,96 7,16 6,37 5,57 4,78
11,10 9,99 8,88 7,77 6,66
11,83 10,65 9,46 8,28 7,10
18,49 16,64 14,79 12,94 11,09
3/8 1/2 5/8
9,54 12,00 12,70 15,00 15,87
75,78 95,52 101,09 119,40 126,33
151,88 191,04 202,18 238,80 252,65
225,21 283,88 300,44 354,85 375,43
352,01 443,70 469,59 554,63 586,80
3/4 7/8 1
19,00 19,05 22,00 22,22 25,00 25,4
151,24 151,64 175,12 176,87 199,00 202,18
302,48 303,28 350,24 353,74 398,00 404,37
449,47 450,66 520,44 525,65 591,41 600,88
702,53 704,38 813,46 821,59 924,39 939,18
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Tabla 61. Perfiles tipo Americano – Calidades de aceros y tolerancias Calidades de acero utilizado para fabricación de perfiles tipo Americano (WF, C, I y L) Calidades más comunes
Composición Química
ASTM A-36 A-572 GR 50 A-572 GR 60 A-588 GR B
C
Mn
P
S
Si
Cu
Ni
Cr
Mo
Nb
V
x 100
x 100
x 100
x 100
x 100
x 100
x 100
x 100
x 100
x 100
x 100
mín. máx.
Propiedades Mecánicas
80 26
120
5
4
-
41kg/mm²
400MPa
20
40
25kg/mm²
250MPa
56kg/mm²
550MPa
21
-
-
-
-
18
345MPa
46kg/mm²
450MPa
21
23
135
5
4
40
35kg/mm² -
-
-
-
16
26
135
5
4
40
42kg/mm²
415MPa
53kg/mm²
520MPa
18
mín. máx.
% Alarga/.
23kg/mm²
mín. máx.
Resistencia Tracción
15
mín. máx.
Límite Elástico
75 20
135
5
4
15
20
40
1
-
-
-
-
21
40
40
70
10
35kg/mm²
345MPa
49kg/mm²
485MPa
18
Formato de perfiles más comerciales en Colombia
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Tabla 62. Ángulo tipo americano de lados iguales
Dimensiones y propiedades para el diseño Dimensiones Designación
Altura = Ala
Radios
Distancia de los ejes
Propiedades elásticas Área
h
s
r1
x=y
w
z
[mm]
[mm]
[mm]
[cm]
[cm]
[cm]
[cm²]
L 1/8" x 3/4"
19,05
3,17
3,20
0,58
1,34
0,82
L 1/8" x 1"
25,40
3,17
3,20
0,76
1,79
L 1/8" x 1 1/4"
31,75
3,17
4,70
0,89
L 1/8" x 1 1/2"
38,10
3,17
4,70
EJE X-X = Y-Y
Peso
EJE W-W
lx
Sx
[kg/m]
[cm4]
[cm³]
1,11
0,88
0,37
0,28
0,58
0,58
1,07
1,52
1,19
0,92
0,51
0,79
1,24
2,24
1,25
1,93
1,50
1,83
0,80
0,97
1,07
2,69
1,51
2,34
1,83
3,25
1,18
rx
Sz
rz
[cm4]
[cm³]
[cm]
0,73
0,16
0,19
0,38
0,93
0,41
0,38
0,48
2,91
1,19
0,83
0,66
0,6
1,17
5,41
1,47
1,24
0,82
0,73 0,99
[cm4]
rn
EJE Z-Z lz
[cm]
ln
[cm]
L 1/8" x 2"
50,80
3,17
6,30
1,40
3,58
1,97
3,10
2,46
7,91
2,13
L 3/16" x 1"
25,40
4,76
3,20
0,81
1,79
1,14
2,21
1,73
1,25
0,72
1,60 0,76
12,49 2,08
1,97 0,93
3,32 0,41
1,68 0,36
L 3/16" x 1 1/4"
31,75
4,76
4,70
0,97
2,24
1,37
2,79
2,20
2,54
1,16
0,97
3,74
1,19
0,83
0,61
0,6
L 3/16" x 1 1/2"
38,10
4,76
4,70
1,12
2,69
1,58
3,43
2,68
4,58
1,64
1,17
7,07
1,44
1,66
1,05
0,73
0,48
L 3/16" x 2"
50,80
4,76
6,30
1,45
3,58
2,00
4,61
3,63
11,45
3,11
1,57
17,48
1,95
4,57
2,28
0,99
L 3/16" x 2 1/2"
63,50
4,76
6,30
1,75
4,49
2,47
5,81
4,61
22,89
4,92
1,98
36,52
2,46
9,15
3,7
1,24
L 3/16" x 3"
76,20
4,76
7,90
2,08
5,38
2,94
7,03
5,52
40,01
7,22
2,39
64,38
3,03
16,12
5,48
1,51
L 1/4" x 1"
25,40
6,35
3,20
0,86
1,79
1,21
2,80
2,22
1,54
0,92
0,74
2,49
0,91
0,83
0,69
0,48
L 1/4" x 1 1/4"
31,75
6,35
4,70
1,02
2,24
1,44
3,72
2,86
3,21
1,49
0,94
4,99
1,16
1,24
0,86
0,60
L 1/4" x 1 1/2"
38,10
6,35
4,70
1,19
2,69
1,68
4,40
3,48
5,83
2,20
1,14
8,74
1,42
2,49
1,48
0,73
L 1/4" x 2"
50,80
6,35
6,30
1,50
3,58
2,10
6,06
4,75
14,57
4,10
1,55
22,47
1,93
5,82
2,77
0,99
L 1/4" x 2 1/2"
63,50
6,35
6,30
1,83
4,49
2,54
7,68
6,10
29,14
6,39
1,96
45,36
2,43
11,65
4,58
1,24
L 1/4" x 3"
76,20
6,35
7,90
2,13
5,38
2,97
9,29
7,29
51,60
9,50
2,36
78,66
2,94
20,39
6,86
1,49
L 1/4" x 4"
101,60
6,35
9,50
2,77
7,18
3,91
12,52
9,82
124,90
17,20
3,18
191,39
3,96
48,10
12,30
2,00
L 5/16" x 2 1/2"
63,50
7,94
6,30
1,88
4,49
2,64
9,48
7,44
35,38
7,87
1,93
55,35
2,41
14,56
5,51
1,24
L 5/16" x 3"
76,20
7,94
7,90
2,21
5,38
3,04
11,48
9,08
62,90
11,60
2,34
96,98
2,92
24,97
8,21
1,47
L 5/16" x 4"
101,60
7,94
9,50
2,84
7,18
4,01
15,48
12,20
154,40
21,10
3,15
239,33
3,93
61,60
15,36
2,00
L 3/8" x 2"
50,80
9,53
6,30
1,63
3,58
2,30
8,77
6,99
19,98
5,74
1,50
30,80
1,87
8,32
3,61
0,99
L 3/8" x 2 1/2"
63,50
9,53
6,30
1,93
4,49
2,71
11,16
8,78
40,79
9,34
1,91
60,09
2,38
17,06
6,29
1,24
L 3/8" x 3"
76,20
9,53
7,90
2,26
5,38
3,14
13,61
10,72
73,30
13,60
2,31
112,79
2,89
29,55
9,41
1,47
L 3/8" x 4"
101,60
9,53
9,50
2,89
7,18
4,03
18,45
14,58
181,90
24,90
3,12
283,03
3,91
73,25
18,17
1,98
L 3/8" x 5"
127,00
9,53
12,70
3,53
8,96
4,97
23,29
18,30
363,80
39,70
3,96
579,60
4,99
148,00
29,80
2,52
L 3/8" x 6"
152,40
9,53
12,70
4,16
10,76
5,88
28,13
22,17
640,60
57,80
4,78
1018,60
6,02
262,60
44,70
3,05
L 1/2" x 3"
76,20
12,70
7,90
2,36
5,38
3,32
17,74
13,99
92,40
17,50
2,29
142,76
2,84
38,29
11,53
1,47
L 1/2" x 4"
101,60
12,70
9,50
2,99
7,18
4,21
24,19
19,05
231,40
32,30
32,30
361,28
3,86
94,48
22,44
1,98
L 1/2" x 5"
127,00
12,70
12,70
3,63
8,96
5,12
30,65
24,11
468,30
51,60
51,60
746,50
4,94
190,10
37,20
2,49
L 1/2" x 6"
152,40
12,70
12,70
4,27
10,76
6,03
37,10
29,17
828,70
75,50
75,50
1326,10
5,97
331,30
54,90
2,99
L 5/8" x 4"
101,60
15,88
9,50
3,12
7,18
4,39
29,74
23,36
277,20
39,30
3,05
433,71
3,81
115,71
26,35
1,98
L 5/8" x 6"
152,40
15,88
12,70
4,39
10,76
6,20
45,87
36,01
1005,60
92,80
4,67
1604,80
5,92
406,40
65,60
2,98
L 3/4" x 6"
152,40
19,05
12,70
4,72
10,76
6,38
54,45
42,71
1171,70
109,10
4,65
1859,20
5,85
484,20
75,90
2,98
L 1" x 6"
152,40
25,40
12,70
4,72
10,76
6,66
70,97
55,66
1476,00
140,00
4,57
2327,80
5,73
624,20
93,70
2,96
GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
188
(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS
FERROCORTES S.A.S
Tabla 63. Ángulo de lados iguales (milimétricos) Dimensiones y propiedades para el diseño DIMENSIONES DESIGNACION
L 3 X 20 L 3 X 25 L 3 X 30 L 3 X 35 L 4 X 25 L 4 X 30 L 4 X 35 L 4 X 40 L 4 X 45 L 4 X 50 L 4 X 75 L 5 X 40 L 5 X 50 L 5 X 60 L 5 X 75 L 6 X 40 L 6 X 50 L 6 X 60 L 6 X 70 L 6 X 75 L 6 X 100 L 7 X 50 L 7 X 65 L 7 X 75 L 7 X 100 L 8 X 50 L 8 X 60 L 8 X 75 L 8 X100 L 10 X 75 L 10 X 100 L 10 X 120 L 10 X 150 L 12 X 80 L 12 X 100 L 12 X 120 L 12 X 150 L 15 X 120 L 15 X 150 L 20 X 200 L 25 X 200 L 25 X 250
ALTURA=ALA
RADIOS
DISTANCIAS DE LOS EJES
PROPIEDADES ELASTICAS ÁREA
h
s
r1
r2
x=y
w
z
mm
mm
mm
mm
cm
cm
cm
cm²
20,00 25,00 30,00 35,00 25,00 30,00 35,00 40,00 45,00 50,00 75,00 40,00 50,00 60,00 75,00 40,00 50,00 60,00 70,00 75,00 100,00 50,00 65,00 75,00 100,00 50,00 60,00 75,00 100,00 75,00 100,00 120,00 150,00 80,00 100,00 120,00 150,00 120,00 150,00 200,00 200,00 250,00
3,00 3,00 3,00 3,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 4,00 5,00 5,00 5,00 5,00 6,00 6,00 6,00 6,00 6,00 6,00 7,00 7,00 7,00 7,00 8,00 8,00 8,00 8,00 10,00 10,00 10,00 10,00 12,00 12,00 12,00 12,00 15,00 15,00 20,00 25,00 25,00
3,50 3,50 3,50 5,00 3,50 5,00 5,00 6,00 7,00 7,00 9,00 6,00 7,00 8,00 9,00 6,00 7,00 8,00 9,00 9,00 12,00 7,00 9,00 9,00 12,00 7,00 8,00 9,00 12,00 9,00 12,00 13,00 16,00 10,00 12,00 13,00 16,00 13,00 16,00 18,00 18,00 18,00
2,00 2,00 2,50 2,50 2,00 2,50 2,50 3,00 3,50 3,50 4,50 3,00 3,50 4,00 4,50 3,00 3,50 4,00 4,50 4,50 6,00 3,50 4,50 4,50 6,00 3,50 4,00 4,50 6,00 4,50 6,00 6,50 8,00 5,00 6,00 6,50 8,00 6,50 8,00 9,00 9,00 9,00
0,60 0,72 0,84 0,96 0,76 0,88 1,00 1,12 1,23 1,36 1,96 1,16 1,40 1,64 2,01 1,20 1,45 1,69 1,93 2,05 2,64 1,49 1,85 2,10 2,69 1,52 1,77 2,14 2,74 2,22 2,82 3,31 4,03 2,41 2,90 3,40 4,12 3,51 4,25 5,68 5,88 7,13
1,41 1,77 2,12 2,47 1,77 2,12 2,47 2,83 3,18 3,54 5,30 2,83 3,54 4,24 5,30 2,83 3,54 4,24 4,95 5,30 7,07 3,54 4,60 5,30 7,07 3,54 4,24 5,30 7,07 5,30 7,07 8,49 10,61 5,66 7,07 8,49 10,60 8,49 10,60 14,10 14,14 17,68
0,85 1,02 1,18 1,36 1,07 1,24 1,42 1,58 1,75 1,92 2,76 1,64 1,99 2,32 2,84 1,70 2,04 2,39 2,73 2,90 3,74 2,10 2,65 2,96 3,81 2,16 2,50 3,02 3,87 3,13 3,99 4,69 5,71 3,41 4,11 4,80 5,83 4,97 6,01 8,04 8,31 10,08
1,12 1,43 1,74 2,04 1,86 2,27 2,67 3,08 3,49 3,89 5,93 3,79 4,80 5,82 7,34 4,48 5,69 6,91 8,13 8,73 11,80 6,56 8,70 10,10 13,70 7,41 9,03 11,40 15,50 14,10 19,20 23,20 29,30 17,90 22,70 27,50 34,80 33,90 43,00 76,30 94,10 119,00
GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
PESO
EJE X-X= Y-Y
EJE W-W
EJE Z-Z
lx
sx
rx
lw
rw
lz
Sz
rz
kg/m
cm4
cm³
cm
cm4
cm
cm4
cm³
cm
0,88 1,12 1,36 1,60 1,46 1,78 2,09 2,42 2,74 3,06 4,65 2,97 3,77 4,57 5,76 3,52 4,47 5,42 6,38 6,85 9,26 5,15 6,83 7,93 10,70 5,82 7,09 8,99 12,20 11,10 15,00 18,20 23,00 14,00 17,80 21,60 27,30 26,60 33,80 59,90 73,90 93,50
0,39 0,80 1,40 2,29 1,01 1,80 2,95 4,47 6,43 8,97 31,43 5,43 11,00 19,40 38,77 6,31 12,80 22,80 36,90 45,83 111,10 10,96 33,43 52,61 128,20 16,30 29,20 59,13 145,00 71,43 177,00 313,00 624,00 102,00 207,00 368,00 737,00 444,90 898,00 2.850.00 3.446.00 6.986.00
0,28 0,45 0,65 0,90 0,58 0,85 1,18 1,55 1,97 2,46 5,67 1,91 3,05 4,45 7,06 2,26 3,61 5,29 7,27 8,41 15,08 3,05 7,18 9,74 17,54 4,68 6,89 11,03 19,90 13,52 24,60 36,00 56,91 18,20 29,10 42,70 67,70 52,43 83,50 199,00 244,00 390,90
0,59 0,75 0,90 1,06 0,74 0,89 1,05 1,21 1,36 1,52 2,30 1,20 1,52 1,82 2,30 1,19 1,50 1,82 2,13 2,29 3,07 1,51 1,96 2,28 3,06 1,48 1,80 2,27 3,06 2,25 3,04 3,67 4,62 2,39 3,02 3,65 4,60 3,62 4,57 6,11 6,05 7,66
0,62 1,26 2,23 3,63 1,60 2,85 4,68 7,09 10,20 14,20 49,85 8,61 17,40 30,70 61,59 9,98 20,30 36,20 58,50 72,84 176,30 17,41 53,08 83,60 203,70 25,70 46,20 93,91 230,00 113,20 280,00 497,00 992,00 161,00 328,00 584,00 1.170.00 705,60 1.430.00 4.530.00 5.467.00 11.110.00
0,74 0,94 1,13 1,34 0,93 1,12 1,33 1,52 1,71 1,91 2,90 1,51 1,90 2,30 2,90 1,49 1,89 2,29 2,68 2,89 3,87 1,90 2,47 2,88 3,86 1,86 2,26 2,86 3,85 2,83 3,83 4,63 5,82 3,00 3,80 4,60 5,80 4,56 5,76 7,70 7,62 9,66
0,15 0,33 0,58 0,95 0,43 0,75 1,23 1,86 2,67 3,72 13,01 2,25 4,54 8,02 15,96 2,65 5,33 9,43 15,30 18,82 45,80 4,52 13,78 21,62 52,72 6,87 12,20 24,35 59,80 29,68 72,90 129,00 256,10 42,70 85,70 152,00 303,00 184,20 370,00 1.170.00 1.426.00 2.861.00
0,18 0,33 0,49 0,70 0,40 0,61 0,86 1,17 1,55 1,94 ₋
0,37 0,48 0,58 0,68 0,48 0,58 0,68 0,78 0,88 0,98 1,48 0,77 0,97 1,17 1,47 0,77 0,97 1,17 1,37 1,47 1,97 0,97 1,26 1,46 1,96 0,96 1,16 1,46 1,96 1,45 1,95 2,36 2,96 1,55 1,94 2,35 2,95 2,33 2,93 3,92 3,89 4,90
189
2,29 3,45 1,56 2,61 3,95 5,59
₋ ₋ 3,19 4,86 ₋ 15,50 18,30 27,50 12,50 20,90 31,50 52,00 61,60 146,00
(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS
FERROCORTES S.A.S
Tabla 64. Perfil U o C estándar americano PERFIL C ESTANDAR AMERICANO - CE Geometría Perfiles
Altura
Alas
Propiedades Elásticas Distancias
Área
Peso
EJE X-X
Módulo Elástico
EJEY -Y
Inercia Torsional
h
tw
b
tf
r1
r2
Ix
Sx
rx
Iy
Sy
ry
Zx
Zy
Jt
C 3" X 4.1 C 3 "X 5,0 C 3" X 6,0
mm 76 76 76
mm 4,32 6,55 9,04
mm 35,81 38,05 40,54
mm 6,93 6,93 6,93
mm 17 17 17
mm 42,20 42,20 42,20
cm² 7,81 9,48 11,35
kg/m 6,13 7,44 8,91
cm4 70,76 79,08 87,41
cm³ 18,57 20,76 22,94
cm 3,01 2,89 2,77
cm4 7,95 10,03 12,49
cm³ 3,21 3,74 4,31
cm 1,01 1,03 1,05
cm³ 21,30 24,58 27,86
cm³ 6,55 8,19 8,19
cm4 1,12 1,77 3,02
C 4" X 5.4 C 4" X 7.25
102 102
4,67 8,15
40,23 43,71
7,52 7,52
18 18
65,60 65,60
10,26 13,74
8,05 10,79
158,17 191,47
31,14 37,69
3,93 3,73
12,99 17,69
4,54 5,52
1,13 1,13
37,69 45,88
9,83 11,47
1,66 3,40
C 5" X 6.7 C 5" X 9,0
127 127
4,83 8,26
44,45 47,88
8,13 8,13
19 19
89,00 89,00
12,71 17,03
9,98 13,37
312,17 370,45
49,16 58,34
4,96 4,66
19,56 25,97
6,10 7,28
1,24 1,23
57,35 72,10
13,11 14,75
2,29 4,54
C 6" X 8.2 C 6" X 10.5 C 6" X 13
152 152 152
5,08 7,98 11,10
48,77 51,66 54,79
8,71 8,71 8,71
20 20 20
112,40 112,40 112,40
15,48 19,94 24,71
12,15 15,65 19,40
545,26 632,67 724,24
71,56 83,03 95,04
5,93 5,63 5,41
28,60 35,80 43,70
8,00 9,19 10,45
1,36 1,34 1,33
83,57 101,60 119,63
16,39 19,66 22,94
3,06 5,33 9,86
C 7" X 9.8 C 7" X 12.25 C 7" X 14.75
178 178 178
5,33 7,98 10,64
53,09 55,73 58,39
9,30 9,30 9,30
22 22 22
133,80 133,80 133,80
18,52 23,23 27,94
14,54 18,23 21,93
886,57 1.007,28 1.132,15
99,73 113,30 127,35
6,92 6,59 6,37
39,83 48,28 57,02
10,11 11,41 12,65
1,47 1,44 1,43
116,35 137,65 158,95
21,30 22,94 26,22
4,15 6,70 11,11
C 8" X 11.5 C 8" X 13.75 C 8" X 18.75
203 203 203
5,59 7,70 12,37
57,40 59,51 64,19
9,91 9,91 9,91
23 23 23
157,20 157,20 157,20
21,81 26,06 35,55
17,12 20,46 27,91
1.356,91 1.502,60 1.831,42
133,55 147,89 180,26
7,89 7,59 7,18
54,53 63,27 82,00
12,70 13,90 16,55
1,58 1,56 1,52
157,32 178,62 226,14
26,22 27,86 36,05
5,41 7,74 18,06
C 9" X 13.4 C 9" X 15 C 9" X 20
229 229 229
5,92 7,24 11,38
61,80 63,12 67,26
10,49 10,49 10,49
24 24 24
180,60 180,60 180,60
25,42 28,45 37,94
19,95 22,33 29,78
1.993,75 2.122,78 2.534,85
174,43 185,72 221,77
8,86 8,64 8,17
72,84 79,50 100,31
15,63 16,55 19,17
1,69 1,67 1,63
204,84 221,23 275,30
32,77 32,77 40,97
6,99 8,66 17,77
C 10" X 15.3 C 10" X 20 C 10" X 25 C 10" X 30
254 254 254 254
6,10 9,63 13,36 17,09
66,04 69,57 73,30 77,04
11,07 11,07 11,07 11,07
25 25 25 25
204,00 204,00 204,00 204,00
28,97 37,94 47,42 56,90
22,74 29,78 37,22 44,67
2.805,40 3.284,07 3.796,03 4.287,18
220,90 258,59 298,90 337,57
9,84 9,30 8,95 8,68
94,48 116,54 139,02 163,58
18,85 21,47 24,09 27,04
1,81 1,75 1,71 1,70
258,92 316,27 376,90 435,90
39,33 44,25 52,44 62,27
8,70 15,32 28,60 50,78
C 12" X 20.7 C 12" X 25 C 12" X 30
305 305 305
7,16 9,83 12,95
74,73 77,39 80,52
12,73 12,73 12,73
28 28 28
248,80 248,80 248,80
39,29 47,42 56,90
30,84 37,22 44,67
5.369,39 5.993,73 6.742,95
352,32 393,29 442,45
11,69 11,24 10,89
160,67 185,22 213,11
28,19 30,64 33,59
2,02 1,98 1,94
416,23 478,50 550,61
57,35 62,27 70,46
15,36 22,39 35,84
C 15" X 33.9 C 15" X 40 C 15" X 50
381 381 381
10,16 13,21 18,19
86,36 89,41 94,39
16,51 16,51 16,51
36 36 36
309,00 309,00 309,00
64,26 76,13 94,84
50,44 59,76 74,45
13.111,29 14.526,48 16.815,75
688,26 762,54 882,72
14,28 13,81 13,32
335,90 381,68 457,85
50,64 54,73 61,78
2,29 2,24 2,20
825,91 937,34 1.117,60
101,60 113,07 134,37
42,04 60,35 110,30
GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
190
(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS
FERROCORTES S.A.S
Tabla 65. Perfiles en U o C estándar europeo – UPN y perfil C sección pequeña PERFIL C ESTANDAR EUROPEO - UPN Propiedades Elásticas Distancias Área Peso EJE X-X EJEY -Y r1 d Ix Sx rx Iy Sy cm4 cm³ cm cm4 cm³ mm mm cm² Kg/m
ry
Zx
Zy
J
cm
cm³
cm³
cm4
h mm
s mm
Geometría Alas b t mm mm
UPN 80
80
6,00
45,00
8,00
8,00
46,00
11,00
8,64
106,00
26,50
3,10
19,40
6,36
1,33
32,10
9,80
2,10
UPN 100 UPN 120 UPN 140 UPN 160 UPN 180
100 120 140 160 180
6,00 7,00 7,00 7,50 8,00
50,00 55,00 60,00 65,00 70,00
8,50 9,00 10,00 10,50 11,00
8,50 9,00 10,00 10,50 11,00
64,00 82,00 98,00 115,00 133,00
13,50 17,00 20,40 24,00 28,00
10,60 13,35 16,01 18,84 21,98
206,00 364,00 605,00 925,00 1.350,00
41,20 60,67 86,43 115,63 150,00
3,91 4,63 5,45 6,21 6,94
29,30 43,20 62,70 85,30 114,00
8,49 11,10 14,80 18,30 22,40
1,47 1,59 1,75 1,89 2,02
49,20 73,20 103,20 138,30 180,10
13,80 19,90 26,20 34,00 43,00
2,80 4,00 5,60 7,30 9,30
UPN 200 UPN 220 UPN 240 UPN 260 UPN 280
200 220 240 260 280
8,50 9,00 9,50 10,00 10,00
75,00 80,00 85,00 90,00 95,00
11,50 12,50 13,00 14,00 15,00
11,50 12,50 13,00 14,00 15,00
151,00 167,00 184,00 200,00 216,00
32,20 37,40 42,30 48,30 53,30
25,28 29,36 33,21 37,92 41,84
1.910,00 2.690,00 3.600,00 4.820,00 6.280,00
191,00 244,55 300,00 370,77 448,57
7,70 8,48 9,23 9,99 10,85
148,00 197,00 248,00 317,00 399,00
27,00 33,60 39,60 47,70 57,20
2,14 2,30 2,42 2,56 2,74
229,20 293,10 359,60 444,50 533,90
53,40 66,40 79,90 96,60 113,20
11,80 15,90 19,50 25,40 31,20
UPN 300 UPN 320 UPN 350 UPN 380
300 320 350 380
10,00 14,00 14,00 13,50
100,00 100,00 100,00 102,00
16,00 17,50 16,00 16,00
16,00 17,50 16,00 16,00
232,00 246,00 282,00 313,00
58,80 75,80 77,30 80,40
46,16 59,50 60,68 63,11
8.030,00 10.870,00 12.840,00 15.760,00
535,33 679,38 733,71 829,47
11,69 11,98 12,89 14,00
495,00 597,00 570,00 615,00
67,80 80,60 75,00 78,70
2,90 2,81 2,72 2,77
634,00 813,70 888,30 1.002,80
131,30 160,30 160,10 170,40
38,00 64,80 59,20 59,20
UPN 400
400
14,00
110,00
18,00
18,00
324,00
91,50
71,83
20.350,00
1.017,50
14,91
846,00
102,00
3,04
1.220,10
213,90
79,80
Perfil
Altura
Módulo Elástico
Inercia Torsional
PERFIL C EUROPEO SECCIÓN PEQUEÑA - U Propiedades Elásticas Distancias Área Peso EJE X-X EJEY -Y r1 d Ix Sx rx Iy Sy cm4 cm³ cm cm4 cm³ mm mm Kg/m cm²
ry
Zx
Zy
J
cm
cm³
cm³
cm4
h mm
s mm
Geometría Alas b t mm mm
U 30X 15
30
4,00
15,00
4,50
4,50
12,00
2,21
1,73
2,50
1,67
1,06
0,40
0,39
0,43
2,20
0,60
0,17
U 40X 20 U 40X 35
40 40
5,00 5,00
20,00 35,00
5,50 7,00
5,50 7,00
18,00 11,00
3,66 6,21
2,87 4,87
7,60 14,10
3,80 7,05
1,44 1,51
1,10 6,70
0,86 3,08
0,55 1,04
4,80 8,90
1,30 3,10
0,36 1,00
U 50X 25 U 50X 38
50 50
5,00 5,00
25,00 38,00
6,00 7,00
6,00 7,00
25,00 20,00
4,92 7,12
3,86 5,59
16,80 26,40
6,72 10,56
1,85 1,93
2,50 9,10
1,48 3,75
0,71 1,13
8,40 13,10
2,30 4,40
0,88 1,12
U 60X 30 U 65X 42
60 65
6,00 5,50
30,00 42,00
6,00 7,50
6,00 7,50
35,00 33,00
6,46 9,03
5,07 7,09
31,60 57,50
10,53 17,69
2,21 2,52
4,50 14,10
2,16 5,07
0,83 1,25
13,20 21,50
3,80 7,00
0,94 1,66
U 70X 40
70
6,00
40,00
6,50
6,50
42,00
8,62
6,77
61,80
17,66
2,68
13,00
4,85
1,23
21,40
7,00
1,20
Perfil
Altura
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Módulo Elástico
191
Inercia Torsional
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Tabla 66. Tolerancias de perfiles estructurales: U, UPN, UAP, C
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192
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Tabla 67. Perfil I liviano de alas paralelas – IPE
PERFIL I LIVIANO DE ALAS PARALELAS - IPE Geometría Perfiles
Altura
Propiedades Elásticas
Alas
Distancias
Área
Peso
cm²
kg/m
h
S
b
t
r
c
d
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
IPE 80
80,00
3,80
46,00
5,20
5,00
69,60
59,60
7,64
IPE 100
100,00
4,10
55,00
5,70
7,00
88,60
74,60
10,30
IPE A 120
117,60
3,80
64,00
5,10
7,00
107,40
93,40
IPE 120
120,00
4,40
64,00
6,30
7,00
107,40
IPE A 140
137,40
3,80
73,00
5,60
7,00
IPE 140
140,00
4,70
73,00
6,90
IPE A 160
157,00
4,00
82,00
IPE 160
160,00
5,00
IPE A 180
177,00
IPE 180
EJE X-X
Módulo Elástico
EJEY -Y
Inercia Torsional
Ix
Sx
rx
Iy
Sy
ry
Zx
Zy
Jt
cm4
cm³
cm
cm4
cm³
cm
cm³
cm³
cm4
6,00
80,10
20,00
3,24
8,50
3,70
1,05
23,20
5,80
0,70
8,10
171,00
34,20
4,07
15,90
5,80
1,24
39,40
9,10
1,20
11,00
8,66
257,00
43,80
4,83
22,40
7,00
1,42
49,90
11,00
1,04
93,40
13,20
10,40
318,00
53,00
4,90
27,70
8,60
1,45
60,70
13,60
1,74
126,20
112,20
13,40
10,50
435,00
63,30
5,70
36,40
10,00
1,65
71,60
15,50
1,36
7,00
126,20
112,20
16,40
12,90
541,00
77,30
5,74
44,90
12,30
1,65
88,30
19,20
2,45
5,90
9,00
145,20
127,20
16,20
12,70
689,00
87,80
6,53
54,40
13,30
1,83
99,10
20,70
1,96
82,00
7,40
9,00
145,20
127,20
20,10
15,80
869,00
109,00
6,58
68,30
16,70
1,84
124,00
26,10
3,60
4,30
91,00
6,50
9,00
164,00
146,00
19,60
15,40
1063,00
120,00
7,37
81,90
18,00
2,05
135,00
28,00
2,70
180,00
5,30
91,00
8,00
9,00
164,00
146,00
23,90
18,80
1317,00
146,00
7,42
101,00
2,20
2,05
166,00
34,60
4,79
IPE A 200
197,00
4,50
100,00
7,00
12,00
183,00
159,00
23,50
18,40
1591,00
162,00
8,23
117,00
23,40
2,23
182,00
35,50
4,11
IPE 200
200,00
5,60
100,00
8,50
12,00
183,00
159,00
28,50
22,40
1943,00
194,00
8,26
142,00
28,50
2,24
221,00
44,60
6,98
IPE A 220
217,00
5,00
110,00
7,70
12,00
201,60
177,60
28,30
22,20
2317,00
162,00
9,05
171,00
31,20
2,46
240,00
48,50
5,69
IPE 220
220,00
5,90
110,00
9,20
12,00
201,60
177,60
33,40
26,20
2772,00
194,00
9,11
205,00
37,30
2,48
285,00
58,10
9,07
IPE A 240
237,00
5,20
120,00
8,90
15,00
220,40
190,40
33,30
23,20
3290,00
278,00
9,94
240,00
40,00
2,68
312,00
62,40
8,35
IPE 240
240,00
6,20
120,00
9,80
15,00
220,40
190,40
39,10
30,70
3892,00
324,00
9,97
284,00
47,30
2,69
367,00
73,90
12,90
IPE A 270
267,00
5,50
135,00
8,70
15,00
249,60
219,60
39,10
30,70
4917,00
368,00
11,20
358,00
53,00
3,02
412,00
82,30
10,30
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FERROCORTES S.A.S
Perfil I liviano de alas paralelas – IPE (Continuación) PERFIL I LIVIANO DE ALAS PARALELAS - IPE Geometría Perfiles
Altura
Propiedades Elásticas
Alas
Distancias
Área
Peso
EJE X-X
Módulo Elástico
EJEY -Y
Inercia Torsional
h
S
b
t
r
c
d
Ix
Sx
rx
Iy
Sy
ry
Zx
Zy
Jt
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
cm²
kg/m
cm4
cm³
cm
cm4
cm³
cm
cm³
cm³
cm4
IPE 270
270,00
6,60
135,00
10,20
15,00
249,60
219,60
45,90
36,10
5790,00
429,00
11,20
420,00
62,20
3,02
484,00
97,00
15,90
IPE A 300
297,00
6,10
150,00
9,20
15,00
278,60
248,60
46,50
36,50
7113,00
483,00
12,40
519,00
69,20
3,34
542,00
107,00
13,40
IPE 300
300,00
7,10
150,00
10,70
15,00
278,60
248,60
53,80
42,20
8356,00
557,00
12,50
604,00
80,50
3,35
628,00
125,00
20,10
IPE A 330
327,00
6,50
160,00
10,00
18,00
307,00
271,00
54,70
43,00
10230,00
626,00
13,70
685,00
85,60
3,54
702,00
133,00
19,60
IPE 330
330,00
7,50
160,00
11,50
18,00
307,00
271,00
62,60
49,10
11770,00
713,00
13,70
788,00
98,50
3,55
804,00
154,00
28,10
IPE A 360
357,60
6,60
170,00
11,50
18,00
334,60
298,60
64,00
50,20
14520,00
812,00
15,10
944,00
111,00
3,84
907,00
172,00
26,50
IPE 360
360,00
8,00
170,00
12,70
18,00
334,60
298,60
72,70
57,10
16270,00
904,00
15,00
1043,00
123,00
3,79
1019,00
191,00
37,30
IPE A 400
397,00
7,00
180,00
12,00
21,00
373,00
331,00
73,10
57,40
20290,00
1022,00
16,70
1171,00
130,00
4,00
1144,00
202,00
34,80
IPE 400
400,00
8,60
180,00
13,50
21,00
373,00
331,00
84,50
66,30
23130,00
1156,00
16,50
1318,00
146,00
3,95
1307,00
229,00
51,10
IPE A 450
447,00
7,60
190,00
13,10
21,00
420,80
378,80
85,50
67,20
29760,00
1331,00
18,70
1502,00
158,00
4,19
1494,00
246,00
45,70
IPE 450
450,00
9,40
190,00
14,60
21,00
420,80
378,80
98,80
77,60
33740,00
1500,00
18,50
1676,00
176,00
4,12
1702,00
276,00
66,90
IPE A 500
497,00
8,40
200,00
14,50
21,00
468,00
426,00
11,00
79,40
42930,00
1728,00
20,60
1939,00
194,00
4,38
1946,00
302,00
62,80
IPE 500
500,00
10,20
200,00
16,00
21,00
468,00
426,00
116,00
90,70
48200,00
1928,00
20,40
2142,00
214,00
4,31
2194,00
336,00
89,30
IPE A 550
547,00
9,00
210,00
15,70
24,00
515,60
467,60
117,00
92,10
59980,00
2193,00
22,60
2432,00
232,00
4,55
2475,00
362,00
86,50
IPE 550
550,00
11,10
210,00
17,20
24,00
515,60
467,60
134,00
106,00
67120,00
2441,00
22,30
2668,00
254,00
4,45
2787,00
401,00
123,00
IPE A 600
597,00
9,80
220,00
17,50
24,00
562,00
514,00
137,00
108,00
82890,00
2778,00
24,60
3116,00
283,00
4,77
3141,00
442,00
119,00
IPE 600
600,00
12,00
220,00
19,00
24,00
562,00
514,00
156,00
122,00
92080,00
3069,00
24,30
3387,00
308,00
4,66
3512,00
486,00
165,00
IPE 750 x 137
753,00
11,50
263,00
17,00
17,00
719,00
685,00
175,00
137,00
159900,00
4246,00
30,30
5166,00
393,00
5,44
4865,00
614,00
137,00
IPE 750 x 147
753,00
13,20
265,00
17,00
17,00
719,00
685,00
187,00
147,00
166100,00
4411,00
29,80
5289,00
399,00
5,31
5110,00
631,00
162,00
IPE 750 x 161
758,00
13,80
266,00
19,30
17,00
719,00
685,40
204,00
161,00
186100,00
4909,00
30,20
6073,00
457,00
5,45
5666,00
720,00
212,00
IPE 750 x 173
762,00
14,40
267,00
21,60
17,00
719,00
684,80
221,00
173,00
205800,00
5402,00
30,50
6873,00
515,00
5,57
6218,00
810,00
274,00
IPE 750 x 185
766,00
14,90
267,00
23,60
17,00
719,00
684,80
236,00
185,00
223000,00
5821,00
30,80
7510,00
563,00
5,65
6691,00
884,00
337,00
IPE 750 x 196
770,00
15,60
268,00
25,40
17,00
719,00
685,20
251,00
196,00
240300,00
6241,00
31,00
8175,00
610,00
5,71
7174,00
959,00
409,00
IPE 750 x 210
775,00
16,00
268,00
28,00
17,00
719,00
685,20
268,00
210,00
262200,00
6765,00
31,30
9011,00
672,00
5,80
7762,00
1054,00
514,00
IPE 750 x 222
778,00
17,00
269,00
29,50
17,00
719,00
685,00
283,00
222,00
278200,00
7152,00
31,30
9604,00
714,00
5,82
8225,00
1122,00
605,00
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Tabla 68. Perfil I estándar americano – S Dimensiones y propiedades para el diseño DIMENSIONES Altura
DESIGNACIÓN
ÁREA
Ala
PESO
EJE X-X
MÓDULO PLÁSTICO
EJE Y-Y
CONS TORS
d h
S 3 x 5.7 s 3 X 7.5 S 4 X 5.6 S 4 X 7.7 S 4 X 9.5 S 5 X 7.5 S 5 X 10.0 S 5 X 14.75 S 6 X 12.0 S 6 X 12.5 S 6 X 17.25 S 7 X 15.3 S 7 X 20.0 S 8 X 17.4 S 8 X 18.4 S 8 X 23.0 S 9 X 21.8 S 10 X 25.4 S 10 X 35.0 S 12 X 31.8 S 12 X 35.0 S 12 X 40.8 S 12 X 50.0 S 15 X 42.9 S 15 X 50.0 S 18 X 54.7 S 18 X 70.0 S 20 X 66.0 S 20 X 75.0 S 20 X 86.0 S 20 X 96.0 S 24 X 80.0 S 24 X 90.0 S 24 X 100.0 S 24 X 106.0 S 24 X 121.0
PROPIEDADES ELASTICAS
s
b
t
lx
Sx
rx
ly
Sy
ry
Zx
Zy
Jt
mm
mm
mm
mm
mm
cm²
kg/m
cm4
cm³
cm
cm4
cm³
cm
cm³
cm³
cm4
76,00 76,00 100,00 102,00 102,00 120,00 127,00 127,00 160,00 152,00 152,00 178,00 178,00 200,00 203,00 203,00 229,00 254,00 254,00 305,00 305,00 305,00 305,00 381,00 381,00 457,00 457,00 508,00 508,00 514,00 514,00 607,00 607,00 607,00 622,00 622,00
4,32 8,86 4,50 4,90 8,28 5,10 5,44 12,55 6,30 5,89 11,81 6,40 11,43 7,50 6,88 11,20 7,40 7,90 15,09 8,89 10,87 11,73 17,45 10,44 13,97 11,71 18,06 12,83 16,13 16,76 20,32 12,70 15,88 18,92 15,75 20,32
59,18 63,73 50,00 67,64 71,02 58,00 76,30 83,41 74,00 84,63 90,55 93,01 98,04 90,00 101,63 105,94 110,00 118,39 125,58 127,00 128,98 133,40 139,11 139,73 143,26 152,43 158,78 158,88 162,18 179,32 182,88 177,80 180,98 184,02 200,00 204,47
6,60 6,60 6,80 7,44 7,44 7,70 8,28 8,28 9,50 9,12 9,12 9,96 9,96 11,30 10,82 10,82 11,60 12,47 12,47 13,82 13,82 16,74 16,74 15,80 15,80 17,55 17,55 20,19 20,19 23,37 23,37 22,10 22,10 22,10 27,69 27,69
41,00 41,00 64,00 64,00 64,00 86,00 86,00 86,00 108,00 108,00 108,00 130,00 130,00 152,00 152,00 152,00 178,00 197,00 197,00 244,00 244,00 232,00 232,00 311,00 311,00 381,00 381,00 425,00 425,00 425,00 425,00 521,00 521,00 521,00 521,00 521,00
10,80 14,30 10,60 14,60 18,00 14,20 19,00 28,00 22,80 23,70 32,70 29,00 37,90 33,50 34,90 43,70 40,70 48,10 66,50 60,30 66,50 77,40 94,80 81,30 94,80 104,00 133,00 125,00 142,00 163,00 182,00 152,00 171,00 189,00 201,00 230,00
8,50 11,20 8,32 11,50 14,10 11,20 14,90 22,00 17,90 18,60 25,70 22,80 29,80 26,30 27,40 34,20 32,44 37,80 52,10 47,30 52,10 60,70 74,40 63,80 74,40 81,40 104,20 98,20 112,00 128,00 143,00 119,00 134,00 149,00 158,00 180,00
105,00 122,00 171,00 253,00 283,00 329,00 512,00 633,00 938,00 920,00 1.095.00 1.528.00 1.765.00 2.148.00 2.397.00 2.701.00 3.535.00 5.161.00 6.119.00 9.074.00 9.532.00 11.321.00 12.695.00 18.606.00 20.229.00 33.465.00 38.543.00 49.532.00 53.278.00 65.765.00 69.511.00 87.409.00 93.652.00 99.479.00 122.372.00 131.529.00
27,50 32,00 34,20 49,80 55,60 54,70 80,60 99,80 117,00 120,80 143,70 172,10 198,30 214,00 236,00 265,50 309,30 404,80 481,80 596,50 626,00 744,00 832,50 976,70 1.062.00 1.465.00 1.688.00 1.950.00 2.098.00 2.540.00 2.704.00 2.868.00 3.064.00 3.261.00 3.933.00 4.228.00
3,12 2,92 4,01 4,17 3,96 4,81 5,21 4,75 6,41 6,22 5,79 7,26 6,83 8,01 8,28 7,87 9,32 10,34 9,60 12,27 12,00 12,11 11,56 15,11 14,61 17,96 17,04 19,89 19,35 20,00 19,58 24,05 23,39 22,91 24,66 23,95
18,94 24,40 12,20 31,80 37,60 25,16 50,78 69,51 64,45 75,75 96,15 110,00 132,00 137,90 155,00 179,00 214,80 283,00 348,00 390,00 411,00 566,00 653,00 599,00 653,00 866,00 1.003.00 1.153.00 1.240.00 1.948.00 2.089.00 1.756.00 1.869.00 1.985.00 3.209.00 3.467.00
6,40 7,70 4,88 9,40 10,60 7,41 13,30 16,60 14,80 17,90 21,30 23,60 26,90 26,00 30,50 33,90 39,10 47,70 55,40 61,30 63,70 84,60 94,10 85,70 91,30 113,70 127,00 145,00 152,70 218,00 228,00 198,00 206,00 216,00 321,00 339,00
1,33 1,31 1,07 1,48 1,45 1,33 1,63 1,57 1,68 1,79 1,71 1,95 1,86 2,03 2,11 2,03 2,29 2,42 2,29 2,54 2,49 2,69 2,62 2,72 2,62 2,90 2,74 3,02 2,95 3,45 3,38 3,40 3,30 3,23 4,00 3,89
32,00 38,73 39,67 57,32 66,20 63,73 92,91 121,60 136,00 138,80 173,70 198,30 237,61 249,60 270,40 316,27 355,30 465,40 580,10 688,26 734,14 870,00 1.003.00 1.136.00 1.263.00 1.721.00 2.048.00 2.294.00 2.507.00 3.000.00 3.245.00 3.343.00 3.638.00 3.933.00 4.572.00 5.014.00
10,70 13,54 8,83 15,80 18,52 13,54 22,45 30,81 27,15 30,32 38,67 40,00 48,51 47,94 51,78 60,30 72,90 78,60 101,96 104,88 111,27 145,00 168,80 147,81 163,38 198,28 236,00 251,00 274,00 377,00 408,00 339,00 365,00 392,00 544,00 593,00
1,66 3,75 1,27 2,91 5,00 2,16 4,58 1,33 5,24 7,08 15,40 9,90 18,73 10,70 14,15 22,89 13,84 24,97 53,70 37,46 44,95 73,26 117,38 64,10 88,24 98,65 172,24 149,00 191,00 276,00 349,20 203,00 251,40 316,00 420,40 532,80
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Tabla 69. Perfil I estándar europeo – IPN PERFIL I ESTÁNDAR EUROPEO - IPN Geometría Perfiles
Altura
Propiedades Elásticas
Alas
Distancias
Área
Peso
EJE X-X
Módulo Elástico
EJEY -Y
Inercia Torsional
h
S
b
t
r1
r2
d
Ix
Sx
rx
Iy
Sy
ry
Zx
Zy
Jt
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
cm²
kg/m
cm4
cm³
cm
cm4
cm³
cm
cm³
cm³
cm4
IPN 80
80,00
3,90
42,00
5,90
3,90
2,30
59,00
7,57
5,94
77,80
19,50
3,20
6,29
3,00
0,91
22,80
4,99
0,87
IPN 100
100,00
4,50
50,00
6,80
4,50
2,70
75,00
10,60
8,34
171,00
34,20
4,01
12,20
4,88
1,07
39,80
8,09
1,60
IPN 120
120,00
5,10
58,00
8,60
5,10
3,10
92,00
14,20
11,10
328,00
54,70
4,81
21,50
7,41
1,23
63,60
12,30
2,71
IPN 140
140,00
5,70
66,00
9,50
5,70
3,40
109,00
18,20
14,30
573,00
81,90
5,61
35,20
10,70
1,40
95,40
17,90
4,32
IPN 160
160,00
6,30
74,00
10,40
6,30
3,80
125,00
22,80
17,90
935,00
117,00
6,40
54,70
14,80
1,55
136,00
24,90
6,57
IPN 180
180,00
6,90
82,00
74,00
6,90
4,10
142,00
27,90
21,90
1450,00
161,00
7,20
81,30
19,80
1,71
187,00
33,20
9,58
IPN 200
200,00
7,50
90,00
11,30
7,50
4,50
159,00
33,40
26,20
2140,00
214,00
8,00
117,00
26,00
1,87
250,00
43,50
13,50
IPN 220
220,00
8,10
98,00
12,20
8,10
4,90
176,00
39,50
31,10
3060,00
278,00
8,80
162,00
33,10
2,02
324,00
55,70
18,60
IPN 240
240,00
8,70
106,00
13,10
8,70
5,20
192,00
46,10
36,20
4250,00
354,00
9,59
221,00
41,70
2,20
412,00
70,00
25,00
IPN 260
260,00
9,40
113,00
14,10
9,40
5,60
208,00
53,30
41,90
5740,00
442,00
10,40
288,00
51,00
2,32
514,00
85,90
33,50
IPN 280
280,00
10,10
119,00
15,20
10,10
6,10
225,00
61,00
47,90
7590,00
542,00
11,10
364,00
61,20
2,45
632,00
103,00
44,20
IPN 300
300,00
10,80
125,00
16,20
10,80
6,50
241,00
69,00
54,20
9800,00
653,00
11,90
451,00
72,20
2,56
762,00
121,00
56,80
IPN 320
330,00
11,50
131,00
17,30
11,50
6,90
258,00
77,70
61,00
12510,00
782,00
12,70
555,00
84,70
2,67
914,00
143,00
72,50
IPN 340
340,00
12,20
137,00
18,30
12,20
7,30
274,00
86,70
68,00
15700,00
923,00
13,50
674,00
98,40
2,80
1080,00
166,00
90,40
IPN 360
360,00
13,00
143,00
19,50
13,00
7,80
290,00
97,00
76,10
19610,00
1090,00
14,20
818,00
114,00
2,90
1276,00
194,00
115,00
IPN 380
380,00
13,70
149,00
20,50
13,70
8,20
306,00
107,00
84,00
24010,00
1260,00
15,00
975,00
131,00
3,02
1482,00
221,00
141,00
IPN 400
400,00
14,40
155,00
21,60
14,40
8,60
323,00
118,00
92,40
29210,00
1460,00
15,70
1160,00
149,20
3,13
1714,00
253,00
170,00
IPN 450
450,00
16,20
170,00
24,30
16,20
9,70
363,00
147,00
115,00
45850,00
2040,00
17,70
1730,00
203,00
3,43
2400,00
345,00
267,00
IPN 500
500,00
18,00
185,00
27,00
18,00
10,80
404,00
179,00
141,00
68740,00
2750,00
19,60
2480,00
268,00
3,72
3240,00
456,00
402,00
IPN 550
550,00
19,00
200,00
30,00
19,00
11,90
445,00
212,00
166,00
99180,00
3610,00
21,60
3490,00
349,00
4,02
4240,00
592,00
544,00
IPN 600
600,00
21,60
215,00
32,40
21,60
13,00
485,00
254,00
199,00
139000,00
4630,00
23,40
4670,00
434,00
4,30
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Tabla 70. Tolerancias de perfiles estructurales: IPN, IPE, HE, HD, HP, UB, UC, W PROPIEDADES Norma
Altura (h): [mm]
Anchura del ala (b): [mm]
Espesor del alma (s): [mm]
Espesor del ala (t): [mm]
IPE, HEA, HEB, HEM, HD260, HD320, HP, UB, UC
IPN
W, HD360, HD400, HP (ASTM)
EN 10034:1993
EN 10024:1995
ASTM A6-98
h ≤ 180
+3/-2
h ≤ 200
± 2,0
180 < h ≤ 400
+4/-2
20 < h ≤ 400
± 3,0
400 < h ≤ 700
+5/-3
400 < h
± 4,0
h > 700
+5/-5
b ≤ 110
+4/-1
b ≤ 75
± 1,5
110 < b ≤ 210
+4/-2
75< h ≤ 100
± 2,0
210 < b ≤ 325
+4/-4
100 < b ≤ 125
± 2,5
b > 325
+6/-5
400 < b
± 3,0
s<7
± 0,7
s<7
+0,5/-1,0
7 ≤ s < 10
± 1,0
7 < s ≤ 10
+0,7/-1,5
10 ≤ s < 20
± 1,5
10 < s
+1,0/-2,0
20 ≤ s < 40
± 2,0
40 ≤ s < 60
± 2,5
s ≥ 60
± 3,0
t < 6,5
+1,5/-0,5
t≤7
+1,5/-0,5
6,5 ≤ t < 10
+2,0/-1,0
7 < t ≤ 10
+2,0/-1,0
10 ≤ t < 20
+2,5/-1,5
10 < t ≤ 20
+2,5/-1,5
20 ≤ t < 30
+2,5/-2,0
20 < s
+2,5/-2,0
30 ≤ t < 40
+2,5/-2,5
40 ≤ t < 60
+3,0/-3,0
t ≥ 60
+4,0/-4,0
b ≤ 110
1,5
b ≤ 100
2,0
b > 110
2% de b (máx. 6,5)
100 < b
Falta de paralelismo: k + k' [mm]
t <40
Asimetría del alma (e): [mm]; donde e = (b1 - b2) / 2
b ≤ 110
2,5
110 < b ≤ 325
3,5
b > 325
5,0
c ≤ h+6
± 4/-3
± 6/-5
Limitado por la tolerancia en masa
Limitado por la tolerancia en masa
h ≤ 310
6,0
2% de b
h > 310
8,0
b ≤ 100
2,0
G ≤ 634 kg/m
5,0
100 < b
3,0
G > 634 kg/m
8,0
t ≥ 40
Rectitud qxx y qyy [mm]
110 < b ≤ 325
5,0
b > 325
8,0
80 < h ≤ 180
0,0030 L
180 < h ≤ 360
0,0015 L
h > 360
0,001 L
80n < h ≤ 180 180 < h ≤ 360 360 < h
0,3% de L 0,15% de L 0,1% de L
-0/+100 (1)
-0/+100 (1)
± 50
± 50
± 4,0
± 4,0
Longitud (L): [mm]
Masa por unidad de longitud (M): [kg/m]
0,001 L (2)
-0/+100 (1)
± 2,5
(1) Si se solicitan longitudes mínimas (2) b < 150: qyy ≤ 0,002 L. W200x200, W250x250, W310x310, W360x370, W360x410 si se especifica: L ≤ 14m: 0,001 (máx. 10mm)
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L > 14m: 10+0,001 (L-14000)
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Tabla 71. Perfil H americano de ala ancha o WF
DIMENSIONES Y PROPIEDADES PARA EL DISEÑO PERFILES WF DIMENSIONES
PROPIEDADES ELÁSTICAS MÓDULO PLÁSTICO
ALTURA DESIGNACION
ALA
DISTANCIAS
ÁREA
PESO
EJE X-X
EJE Y-Y
CONS TORS
h
s
b
t
r
c
d
lx
Sx
rx
ly
Sy
ry
Zx
Zy
Jt
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
cm²
kg/m
cm4
cm³
cm
cm4
cm³
cm
cm³
cm³
cm4 6,90
WF 4X13
102,00
6,50
100,00
9,40
6,00
83,20
71,20
24,50
19,35
441,00
86,40
4,24
157,00
31,40
2,53
99,50
48,00
WF 4 X 13.8
102,00
8,00
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164,00
7,40
8,00
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275,20
39,38
31,00
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428,40
12,90
544,40
66,39
3,72
476,30
101,60
6,25
WF 12 X 26
310,00
5,80
165,00
9,70
8,00
290,60
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49,40
38,69
8.518.00
550,00
13,10
727,00
88,10
3,84
611,00
135,00
12,70
WF 12 X 30
313,00
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13,20
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103,00
3,88
708,00
158,00
19,30
WF 12 X 35
317,00
7,60
167,00
13,20
8,00
290,60
274,60
66,70
52,09
11.850.00
747,00
13,30
1.026.00
123,00
3,92
838,00
189,00
31,10
WF 12 X 40
303,00
7,50
203,00
13,10
15,00
276,80
246,80
75,88
60,00
12.860.00
848,90
13,02
1.829.00
180,20
4,91
940,70
275,20
39,15
WF 12 X 45
306,00
8,50
204,00
14,60
15,00
276,80
246,80
85,03
67,00
14.510.00
948,40
13,06
2.069.00
202,80
4,93
1.057.00
310,30
54,03
WF 12 X 50
310,00
9,40
205,00
16,30
15,00
277,40
247,40
94,84
74,00
16.450.00
1.061.00
13,17
2.344.00
228,70
4,97
1.188.00
350,20
74,05
WF 12 X 53
306,00
8,80
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14,60
15,00
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246,80
100,00
78,87
17.670.00
1.155.00
13,30
3.990.00
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1.275.00
478,00
65,50
WF 12 X 58
310,00
9,10
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16,30
15,00
277,40
247,40
110,00
86,00
19.850.00
1.280.00
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4.455.00
350,80
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533,10
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WF 12 X 65
308,00
9,90
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15,00
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247,20
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22.240.00
1.444.00
13,40
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478,00
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1.591.00
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91,50
WF 12 X 72
311,00
10,90
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277,00
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107,15
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1.594.00
13,50
8.123.00
531,00
7,72
1.765.00
806,00
122,00
WF 12 X 79
314,00
11,90
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18,70
15,00
276,60
246,60
150,00
117,57
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1.753.00
13,60
9.024.00
588,00
7,76
1.949.00
893,00
161,00
WF 12 X 87
318,00
13,10
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20,60
15,00
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246,80
165,00
129,47
30.770.00
1.935.00
13,70
10.040.00
652,00
7,80
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WF 12 X 96
323,00
14,00
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247,20
182,00
142,86
34.760.00
2.153.00
13,80
11.270.00
729,00
7,86
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1.109.00
288,00
WF 12 X 106
327,00
15,50
310,00
25,10
15,00
276,80
246,80
200,00
157,75
38.630.00
2.363.00
13,90
12.470.00
805,00
7,89
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1.225.00
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WF 12 X 120
333,00
18,00
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2.675.00
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14.380.00
919,00
7,95
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1.401.00
544,00
WF 12 X 136
341,00
20,10
315,00
31,70
15,00
277,60
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51.870.00
3.042.00
14,20
16.540.00
1.050.00
8,01
3.502.00
1.603.00
777,00
WF 12 X 152
348,00
22,10
317,00
35,60
15,00
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14,40
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WF 12 X 170
356,00
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14,60
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1.346.00
8,16
4.490.00
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1.495.00
WF 12 X 190
365,00
26,90
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44,10
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4.311.00
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1.527.00
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5.096.00
2.340.00
2.062.00
WF 12 X 210
374,00
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325,00
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1.705.00
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2.742.00
WF 12 X 230
382,00
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342,28
100.500.00
5.262.00
15,20
31.020.00
1.892.00
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6.334.00
2.907.00
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WF 12 X 252
391,00
35,40
330,00
57,20
15,00
276,60
246,60
477,00
375,02
112.800.00
5.769.00
15,40
34.370.00
2.083.00
8,49
7.004.00
3.205.00
4.570.00
WF 12 X 279
403,00
38,90
334,00
62,70
15,00
277,60
247,60
529,00
415,20
129.900.00
6.448.00
15,70
39.080.00
2.340.00
8,60
7.902.00
3.607.00
6.065.00
WF 12 X 305
415,00
41,30
336,00
68,70
15,00
277,60
247,60
578,00
453,89
147.900.00
7.130.00
16,00
43.610.00
2.596.00
8,66
8.816.00
4.001.00
7.868.00
WF 12 X 336
427,00
45,10
340,00
75,10
15,00
276,80
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637,00
500,02
168.800.00
7.907.00
16,30
49.420.00
2.907.00
8,61
9.875.00
4.487.00
10.330.00
WF 14 X 22
349,00
5,80
127,00
8,50
10,00
332,00
312,00
41,90
32,90
8.258.00
473,20
14,07
291,00
45,82
2,64
541,50
71,80
8,65
WF 14 X 26
353,00
6,50
128,00
10,70
10,00
331,60
311,60
49,60
39,00
10.231.00
579,70
14,33
375,00
58,60
2,74
661,50
91,60
15,04
WF 14 X 30
352,00
6,90
171,00
9,80
10,00
332,40
312,40
57,30
44,65
12.160.00
691,00
14,60
818,00
95,70
3,78
778,00
148,00
16,20
WF 14 X 34
355,00
7,20
171,00
11,60
10,00
331,80
311,80
64,40
50,60
14.120.00
796,00
14,80
968,00
113,00
3,88
893,00
174,00
23,80
WF 14 X 38
358,00
7,90
172,00
13,10
10,00
331,80
311,80
72,10
56,55
16.040.00
896,00
14,90
1.113.00
129,00
3,93
1.009.00
199,00
33,50
GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
200
(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS
FERROCORTES S.A.S
Perfil H americano de ala ancha o WF – Continuación DIMENSIONES Y PROPIEDADES PARA EL DISEÑO
PERFILES WF
DESIGNACION
ALTURA h s mm mm
DIMENSIONES ALA DISTANCIAS b t r c d mm mm mm mm mm
ÁREA
PESO
cm²
kg/m
lx cm4
PROPIEDADES ELÁSTICAS EJE X-X EJE Y-Y Sx rx ly Sy cm³ cm³ cm cm4
MÓDULO PLÁSTICO
CONS TORS
ry cm
Zx cm³
Zy cm³
Jt cm4
WF 14 X 43
347,00
7,70
203,00
13,50
15,00
320,00
290,00
81,30
64,00
17.830.00
1.027.00
14,80
1.885.00
185,70
4,81
1.141.00
284,30
43,21
WF 14 X 48
350,00
8,60
204,00
15,10
15,00
319,80
289,80
91,00
72,00
20.100.00
1.149.00
14,86
2.140.00
209,80
4,85
1.282.00
321,60
59,71
WF 14 X 53
354,00
9,40
205,00
16,80
15,00
320,40
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101,00
79,00
22.650.00
1.280.00
14,98
2.416.00
235,70
4,89
1.433.00
361,60
80,72
WF 14 X 61
353,00
9,50
254,00
16,40
15,00
320,20
290,20
116,00
90,76
26.690.00
1.512.00
15,20
4.483.00
353,00
6,23
1.676.00
538,00
91,20
WF 14 X 68
357,00
10,50
255,00
18,30
15,00
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290,40
129,00
101,20
30.150.00
1.689.00
15,30
5.062.00
397,00
6,27
1.880.00
605,00
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WF 14 X 74
360,00
11,40
256,00
19,90
15,00
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290,20
140,00
110,12
33.090.00
1.838.00
15,40
5.570.00
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6,30
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WF 14 X 82
363,00
13,00
257,00
21,70
15,00
319,60
289,60
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122,03
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2.013.00
15,40
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WF 14 X 90
356,00
11,20
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133,93
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2.332.00
15,60
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WF 14 X 99
360,00
12,30
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19,80
15,00
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2.572.00
15,70
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904,00
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1.369.00
224,00
WF 14 X 109
364,00
13,30
371,00
21,80
15,00
320,40
290,40
206,00
162,21
51.540.00
2.832.00
15,80
18.560.00
1.001.00
9,49
3.139.00
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WF 14 X 120
368,00
15,00
373,00
23,90
15,00
320,20
290,20
228,00
178,58
57.440.00
3.122.00
15,90
20.680.00
1.109.00
9,52
3.482.00
1.683.00
394,00
WF 14 X 132
372,00
16,40
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26,20
15,00
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250,00
196,44
63.630.00
3.421.00
15,90
22.860.00
1.222.00
9,56
3.837.00
1.856.00
517,00
WF 14 X 145
375,00
17,30
394,00
27,70
15,00
319,60
289,60
275,00
215,78
71.140.00
3.794.00
16,10
28.250.00
1.434.00
10,10
4.262.00
2.176.00
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WF 14 X 159
380,00
18,90
395,00
30,20
15,00
319,60
289,60
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236,62
78.780.00
4.146.00
16,20
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10,20
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WF 14 X 176
387,00
21,10
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320,40
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335,00
261,92
89.410.00
4.620.00
16,30
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WF 14 X 193
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403,50
57,65
2,85
727,80
90,55
11,17
GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
201
(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS
FERROCORTES S.A.S
Perfil H americano de ala ancha o WF – Continuación DIMENSIONES Y PROPIEDADES PARA EL DISEÑO PERFILES WF DIMENSIONES ALTURA DESIGNACION
PROPIEDADES ELÁSTICAS
ALA
DISTANCIAS
ÁREA
PESO
MÓDULO PLÁSTICO EJE X-X
EJE Y-Y
CONS TORS
h
s
b
t
r
c
d
lx
Sx
rx
ly
Sy
ry
Zx
Zy
Jt
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm
cm²
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cm³
cm
cm4
cm³
cm
cm³
cm³
cm4
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GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
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Jt
(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS
FERROCORTES S.A.S
Perfil H americano de ala ancha o WF – Continuación DIMENSIONES Y PROPIEDADES PARA EL DISEÑO PERFILES WF DIMENSIONES ALTURA DESIGNACION
PROPIEDADES ELÁSTICAS
ALA
DISTANCIAS
ÁREA
PESO
MÓDULO PLÁSTICO EJE X-X
EJE Y-Y
CONS TORS
h
s
b
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PROPIEDADES ELÁSTICAS MÓDULO PLÁSTICO
ALTURA
ALA
DISTANCIAS
ÁREA
EJE X-X
PESO
EJE Y-Y
CONS TORS
DESIGNACION
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mm
mm
mm
mm
mm
mm
cm²
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cm³
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cm4
cm³
cm
cm³
cm³
cm4
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Jt
(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS
FERROCORTES S.A.S
Tabla 72. Perfil H europeo de ala ancha – HEA
Dimensiones y propiedades de diseño
Perfiles HE
Altura h s mm mm
Geometría Alas Distancias b t r c d mm mm mm mm mm
Área
Peso
cm²
kg/m
Ix cm4
Propiedades Elásticas EJE X-X EJEY -Y Sx rx Iy Sy cm³ cm cm4 cm³
Módulo Plástico
Inercia
ry cm
Zx cm³
Zy cm³
Jt cm4
HE100A
96,0
5,00
100,00
8,00
12,00
80,00
56,00
21,20
16,64
349,00
72,71
4,06
134,00
26,80
2,51
83,00
41,00
5,20
HE100AA
91,0
4,20
100,00
5,50
12,00
80,00
56,00
15,60
12,25
237,00
52,09
3,90
92,00
18,40
2,43
58,00
28,00
2,50
HE100B
100,0
6,00
100,00
10,00
12,00
80,00
56,00
26,00
20,41
450,00
90,00
4,16
167,00
33,40
2,53
104,00
51,00
9,30
HE100M
120,0
12,00
106,00
20,00
12,00
80,00
56,00
53,20
41,76
1.143,00
190,50
4,64
399,00
75,28
2,74
236,00
116,00
68,20
HE120A
114,0
5,00
120,00
8,00
12,00
98,00
74,00
25,30
19,86
606,00
106,32
4,89
231,00
38,50
3,02
119,00
59,00
6,00
HE120AA
109,0
4,20
120,00
5,50
12,00
98,00
74,00
18,60
14,60
413,00
75,78
4,71
159,00
26,50
2,92
84,00
41,00
2,80
HE120B
120,0
6,50
120,00
11,00
12,00
98,00
74,00
34,00
26,69
864,00
144,00
5,04
318,00
53,00
3,06
165,00
81,00
13,80
HE120M
140,0
12,50
126,00
21,00
12,00
98,00
74,00
66,40
52,12
2.018,00
288,29
5,51
703,00
111,59
3,25
351,00
172,00
91,70
HE140A
133,0
5,50
140,00
8,50
12,00
116,00
92,00
31,40
24,65
1.033,00
155,34
5,74
389,00
55,57
3,52
173,00
85,00
8,10
HE140AA
128,0
4,30
140,00
6,00
12,00
116,00
92,00
23,00
18,06
719,00
112,34
5,59
275,00
39,29
3,46
124,00
60,00
3,50
HE140B
140,0
7,00
140,00
12,00
12,00
116,00
92,00
43,00
33,76
1.509,00
215,57
5,92
550,00
78,57
3,58
245,00
120,00
20,10
HE140M
160,0
13,00
146,00
22,00
12,00
116,00
92,00
80,60
63,27
3.291,00
411,38
6,39
1.144,00
156,71
3,77
494,00
241,00
120,00
HE160A
152,0
6,00
160,00
9,00
15,00
134,00
104,00
38,80
30,46
1.673,00
220,13
6,57
616,00
77,00
3,98
245,00
118,00
12,20
HE160AA
148,0
4,50
160,00
7,00
15,00
134,00
104,00
30,40
23,86
1.283,00
173,38
6,50
479,00
59,88
3,97
190,00
91,00
6,30
HE160B
160,0
8,00
160,00
13,00
15,00
134,00
104,00
54,30
42,63
2.492,00
311,50
6,77
889,00
111,13
4,05
354,00
170,00
31,20
HE160M
180,0
14,00
166,00
23,00
15,00
134,00
104,00
97,10
76,22
5.098,00
566,44
7,25
1.759,00
211,93
4,26
675,00
325,00
162,00
HE180A
171,0
6,00
180,00
9,50
15,00
152,00
122,00
45,30
35,56
2.510,00
293,57
7,44
925,00
102,78
4,52
325,00
156,00
14,80
HE180AA
167,0
5,00
180,00
7,50
15,00
152,00
122,00
36,50
28,65
1.967,00
235,57
7,34
730,00
81,11
4,47
258,00
124,00
8,30
GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
209
(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS
FERROCORTES S.A.S
Perfil H europeo de ala ancha – HEA (Continuación) Dimensiones y propiedades de diseño
Perfiles HE
Altura h s mm mm
Geometría Alas Distancias b t r c d mm mm mm mm mm
Área
Peso
cm²
kg/m
Ix cm4
Propiedades Elásticas EJE X-X EJEY -Y Sx rx Iy Sy cm³ cm cm4 cm³
Módulo Plástico ry cm
Zx cm³
Zy cm³
Inercia Jt cm4
HE180B
180,0
8,50
180,00
14,00
15,00
152,00
122,00
65,30
51,26
3.831,00
425,67
7,66
1.363,00
151,44
4,57
481,00
231,00
42,20
HE180M
200,0
14,50
186,00
24,00
15,00
152,00
122,00
113,00
88,71
7.483,00
748,30
8,14
2.580,00
277,42
4,78
883,00
425,00
203,00
HE200A
190,0
6,50
200,00
10,00
18,00
170,00
134,00
53,80
42,23
3.692,00
388,63
8,28
1.336,00
133,60
4,98
429,00
204,00
21,00
HE200AA
186,0
5,50
200,00
8,00
18,00
170,00
134,00
44,10
34,62
2.944,00
316,56
8,17
1.068,00
106,80
4,92
347,00
163,00
12,70
HE200B
200,0
9,00
200,00
15,00
18,00
170,00
134,00
78,10
61,31
5.696,00
569,60
8,54
2.003,00
200,30
5,06
643,00
306,00
59,30
HE200M
220,0
15,00
206,00
25,00
18,00
170,00
134,00
131,00
102,84
10.640,00
967,27
9,01
3.651,00
354,47
5,28
1.135,00
543,00
259,00
HE220A
210,0
7,00
220,00
11,00
18,00
188,00
152,00
64,30
50,48
5.410,00
515,24
9,17
1.955,00
177,73
5,51
568,00
271,00
28,50
HE220AA
205,0
6,00
220,00
8,50
18,00
188,00
152,00
51,50
40,43
4.170,00
406,83
9,00
1.510,00
137,27
5,41
445,00
209,00
15,90
HE220B
220,0
9,50
220,00
16,00
18,00
188,00
152,00
91,00
71,44
8.091,00
735,55
9,43
2.843,00
258,45
5,59
827,00
394,00
76,60
HE220M
240,0
15,50
226,00
26,00
18,00
188,00
152,00
149,00
116,97
14.600,00
1.216,67
9,90
5.012,00
443,54
5,80
1.419,00
679,00
315,00
HE240A
230,0
7,50
240,00
12,00
21,00
206,00
164,00
76,80
60,29
7.763,00
675,04
10,05
2.769,00
230,75
6,00
745,00
352,00
41,60
HE240AA
224,0
6,50
240,00
9,00
21,00
206,00
164,00
60,40
47,41
5.835,00
520,98
9,83
2.077,00
173,08
5,86
571,00
264,00
23,00
HE240B
240,0
10,00
240,00
17,00
21,00
206,00
164,00
106,00
83,21
11.260,00
938,33
10,31
3.923,00
326,92
6,08
1.053,00
498,00
103,00
HE240M
270,0
18,00
248,00
32,00
21,00
206,00
164,00
200,00
157,00
24.290,00
1.799,26
11,02
8.153,00
657,50
6,38
2.170,00
1.006,00
628,00
HE260A
250,0
7,50
260,00
12,50
24,00
225,00
177,00
86,80
68,14
10.450,00
836,00
10,97
3.668,00
282,15
6,50
920,00
430,00
52,40
HE260AA
244,0
6,50
260,00
9,50
24,00
225,00
177,00
69,00
54,17
7.981,00
654,18
10,75
2.788,00
214,46
6,36
714,00
328,00
30,30
HE260B
260,0
10,00
260,00
17,50
24,00
225,00
177,00
118,00
92,63
14.920,00
1.147,69
11,24
5.135,00
395,00
6,60
1.283,00
602,00
124,00
HE260M
290,0
18,00
268,00
32,50
24,00
225,00
177,00
220,00
172,70
31.310,00
2.159,31
11,93
10.450,00
779,85
6,89
2.524,00
1.192,00
719,00
HE280A
270,0
8,00
280,00
13,00
24,00
244,00
196,00
97,30
76,38
13.670,00
1.012,59
11,85
4.763,00
340,21
7,00
1.112,00
518,00
62,10
HE280AA
264,0
7,00
280,00
10,00
24,00
244,00
196,00
78,00
61,23
10.560,00
800,00
11,64
3.664,00
261,71
6,85
873,00
399,00
36,20
HE280B
280,0
10,50
280,00
18,00
24,00
244,00
196,00
131,00
102,84
19.270,00
1.376,43
12,13
6.595,00
471,07
7,10
1.534,00
718,00
144,00
HE280M
310,0
18,50
288,00
33,00
24,00
244,00
196,00
240,00
188,40
39.550,00
2.551,61
12,84
13.160,00
913,89
7,40
2.966,00
1.397,00
807,00
HE300A
290
8,50
300,00
14,00
27,00
262,00
208,00
113,00
88,71
18.260,00
1.259,31
12,71
6.310,00
420,67
7,47
1.383,00
641,00
85,20
HE300AA
283
7,50
300,00
10,50
27,00
262,00
208,00
88,90
69,79
13.800,00
975,27
12,46
4.734,00
315,60
7,30
1.065,00
482,00
49,30
HE300B
300
11,00
300,00
19,00
27,00
262,00
208,00
149,00
116,97
25.170,00
1.678,00
13,00
8.563,00
570,87
7,58
1.869,00
870,00
185,00
HE300C
320
16,00
305,00
29,00
27,00
262,00
208,00
225,00
176,63
40.950,00
2.559,38
13,49
13.740,00
900,98
7,81
2.927,00
1.374,00
598,00
HE300M
340
21,00
310,00
39,00
27,00
262,00
208,00
303,00
237,86
59.200,00
3.482,35
13,98
19.400,00
1.251,61
8,00
4.078,00
1.913,00
1.408,00
HE320A
310
9,00
300,00
15,50
27,00
279,00
225,00
124,00
97,34
22.930,00
1.479,35
13,60
6.985,00
465,67
7,51
1.628,00
710,00
108,00
HE320AA
301
8,00
300,00
11,00
27,00
279,00
225,00
94,60
74,26
16.450,00
1.093,02
13,19
4.959,00
330,60
7,24
1.196,00
506,00
55,90
HE320B
320
11,50
300,00
20,50
27,00
279,00
225,00
161,00
126,39
30.820,00
1.926,25
13,84
9.239,00
615,93
7,58
2.149,00
939,00
225,00
GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
210
(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS
FERROCORTES S.A.S
Perfil H europeo de ala ancha – HEA (Continuación) Dimensiones y propiedades de diseño
Perfiles HE
Altura h s mm mm
Geometría Alas Distancias b t r c d mm mm mm mm mm
Área
Peso
cm²
kg/m
Ix cm4
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359
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309,00
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279,00
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2.451,00
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FERROCORTES S.A.S
Perfil H europeo de ala ancha – HEA (Continuación) Dimensiones y propiedades de diseño
Perfiles HE
Altura h s mm mm
Geometría Alas Distancias b t r c d mm mm mm mm mm
Área
Peso
cm²
kg/m
Ix cm4
Propiedades Elásticas EJE X-X EJEY -Y Sx rx Iy Sy cm³ cm cm4 cm³
Módulo Plástico
Inercia
ry cm
Zx cm³
Zy cm³
Jt cm4
HE600x399
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6,11
6.225,00
857,00
257,00
HE800B
800
17,50
300,00
33,00
30,00
734,00
674,00
334,00
262,19
359.100,00
8.977,50
32,79
14.900,00
993,33
6,68
10.230,00
1.553,00
946,00
HE800M
814
21,00
303,00
40,00
30,00
734,00
674,00
404,00
317,14
442.600,00
10.874,69
33,10
18.630,00
1.229,70
6,79
12.490,00
1.930,00
1.646,00
HE800x373
826
25,00
308,00
46,00
30,00
734,00
674,00
474,60
372,56
523.900,00
12.685,23
33,22
22.530,00
1.462,99
6,89
14.700,00
2.311,00
2.554,00
HE800x444
842
30,00
313,00
54,00
30,00
734,00
674,00
566,00
444,31
634.500,00
15.071,26
33,48
27.800,00
1.776,36
7,01
17.640,00
2.827,00
4.180,00
HE900A
890
16,00
300,00
30,00
30,00
830,00
770,00
321,00
251,99
422.100,00
9.485,39
36,26
13.550,00
903,33
6,50
10.810,00
1.414,00
737,00
HE900AA
870
15,00
300,00
20,00
30,00
830,00
770,00
252,00
197,82
301.100,00
6.921,84
34,57
9.041,00
602,73
5,99
7.999,00
958,00
335,00
HE900B
900
18,50
300,00
35,00
30,00
830,00
770,00
371,00
291,24
494.100,00
10.980,00
36,49
15.820,00
1.054,67
6,53
12.580,00
1.658,00
1.137,00
HE900M
910
21,00
302,00
40,00
30,00
830,00
770,00
424,00
332,84
570.400,00
12.536,26
36,68
18.450,00
1.221,85
6,60
14.440,00
1.929,00
1.671,00
HE900x391
922
25,00
307,00
46,00
30,00
830,00
770,00
497,70
390,69
674.300,00
14.626,90
36,81
22.320,00
1.454,07
6,70
16.990,00
2.312,00
2.597,00
HE900x466
938
30,00
312,00
54,00
30,00
830,00
770,00
593,70
466,05
814.900,00
17.375,27
37,05
27.560,00
1.766,67
6,81
20.380,00
2.832,00
4.256,00
HE1000A
990
16,50
300,00
31,00
30,00
928,00
868,00
347,00
272,40
553.800,00
11.187,88
39,95
14.000,00
933,33
6,35
12.820,00
1.470,00
822,00
HE1000AA
970
16,00
300,00
21,00
30,00
928,00
868,00
282,00
221,37
406.500,00
8.381,44
37,97
9.501,00
633,40
5,80
9.777,00
1.016,00
403,00
HE1000B
1.000
19,00
300,00
36,00
30,00
928,00
868,00
400,00
314,00
644.700,00
12.894,00
40,15
16.280,00
1.085,33
6,38
14.860,00
1.716,00
1.254,00
HE1000M
1,008
21,00
302,00
40,00
30,00
928,00
868,00
444,00
348,54
722.300,00
14.331,35
40,33
18.460,00
1.222,52
6,45
16.570,00
1.940,00
1.701,00
980
16,50
300,00
26,00
30,00
928,00
868,00
316,80
248,69
481.100,00
9.818,37
38,97
11.750,00
783,33
6,09
11.350,00
1.245,00
584,40
HE1000x249
GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
212
(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS
FERROCORTES S.A.S
Perfil H europeo de ala ancha – HEA (Continuación) Dimensiones y propiedades de diseño
Perfiles HE
Altura h s mm mm
Geometría Alas Distancias b t r c d mm mm mm mm mm
Área
Peso
cm²
kg/m
Ix cm4
Propiedades Elásticas EJE X-X EJEY -Y Sx rx Iy Sy cm³ cm cm4 cm³
Módulo Plástico
Inercia
ry cm
Zx cm³
Zy cm³
Jt cm4
HE1000x393
1,016
24,40
303,00
43,90
30,00
928,20
868,20
500,20
392,66
807.700,00
15.899,61
40,18
20.500,00
1.353,14
6,40
18.540,00
2.168,00
2.332,00
HE1000x415
1,02
26,00
304,00
46,00
30,00
928,00
868,00
528,70
415,03
853.100,00
16.727,45
40,17
21.710,00
1.428,29
6,41
19.571,00
2.298,00
2.713,00
HE1000x438
1,026
26,90
305,00
49,00
30,00
928,00
868,00
557,20
437,40
909.800,00
17.734,89
40,41
23.360,00
1.531,80
6,47
20.770,00
2.464,00
3.200,00
HE1000x494
1,036
31,00
309,00
54,00
30,00
928,00
868,00
629,10
493,84
1.028.000,00
19.845,56
40,42
26.820,00
1.735,92
6,53
23.413,00
2.818,00
4.433,00
HE1000x584
1,056
36,00
314,00
64,00
30,00
928,00
868,00
743,70
583,80
1.246.100,00
23.600,38
40,93
33.430,00
2.129,30
6,70
28.039,00
3.475,00
7.230,00
HE1100A
1090,0
18,00
300,00
31,00
20,00
1028,00
988,00
374,00
294,00
693500,00
12720,00
43,00
14010,00
934,00
6,10
14780,00
1483,00
839,00
HE1100B
1100,0
20,00
300,00
36,00
20,00
1028,00
988,00
425,00
334,00
801500,00
14570,00
43,40
16280,00
1085,00
6,20
16950,00
1728,00
1253,00
HE1100M
1108,0
22,00
302,00
40,00
20,00
1028,00
988,00
471,00
370,00
897300,00
16200,00
43,60
18460,00
1223,00
6,30
18890,00
1954,00
1703,00
HE1100
1118,0
26,00
305,00
45,00
20,00
1028,00
988,00
545,00
428,00
1034900,00
18510,00
43,60
21444,00
1406,00
6,30
21770,00
2273,00
2527,00
Tabla 73. Perfil H de ala ancha (columnas) HD Dimensiones y propiedades de diseño Altura h s mm mm
Geometría Alas Distancias b t r c d mm mm mm mm mm
HD 210x46
203,0
7,0
203,0
11,0
10,0
181,0
HD 210x52
206,0
8,0
204,0
12,5
10,0
181,0
HD 210x59
209,0
9,0
205,0
14,0
10,0
HD 210x71
216,0
10,0
206,0
17,5
HD 210x87
222,0
13,5
209,0
HD 210x100
229,0
14,5
HD 210x118
237,0
17,0
HD 210x138
245,0
HD 210x161
Propiedades Elásticas EJE X-X EJEY -Y Sx rx Iy Sy cm³ cm cm4 cm³
Área
Peso
cm²
kg/m
Ix cm4
161,0
58,2
46,0
4533,0
447,0
8,8
1534,0
161,0
66,3
52,0
5243,0
509,0
8,9
1770,0
181,0
161,0
74,5
59,0
5978,0
572,0
9,0
10,0
181,0
161,0
91,1
71,0
7682,0
711,0
20,5
10,0
181,0
161,0
111,0
87,0
9462,0
210,0
24,0
10,0
181,0
161,0
128,0
100,0
213,0
28,0
10,0
181,0
161,0
151,0
118,0
20,0
216,0
32,0
10,0
181,0
161,0
175,0
255,0
23,0
219,0
37,0
10,0
181,0
161,0
HD 210x198
271,0
27,5
224,0
45,0
10,0
181,0
HD 210x249
291,0
34,5
231,0
55,0
10,0
HD 260x73
253,0
9,0
254,0
14,0
13,0
HD 260x80
256,0
9,5
255,0
15,5
13,0
Perfiles HE
Módulo Plástico
Inercia
ry cm
Zx cm³
Zy cm³
Jt cm4
151,0
5,1
494,0
229,0
21,9
174,0
5,2
567,0
264,0
32,0
2012,0
196,0
5,2
641,0
298,0
44,9
9,2
2552,0
248,0
5,3
805,0
376,0
82,7
852,0
9,2
3124,0
299,0
5,3
981,0
457,0
142,0
11420,0
998,0
9,5
3710,0
353,0
5,4
1160,0
540,0
218,0
14010,0
1182,0
9,6
4518,0
424,0
5,5
1393,0
649,0
349,0
138,0
16850,0
1376,0
9,8
5388,0
499,0
5,5
1644,0
766,0
531,0
205,0
161,0
20640,0
1619,0
10,0
6497,0
593,0
5,6
1962,0
912,0
823,0
161,0
252,0
198,0
27510,0
2030,0
10,4
8463,0
756,0
5,8
2511,0
1165,0
1484,0
181,0
161,0
317,0
249,0
37790,0
2597,0
10,9
11360,0
984,0
6,0
3289,0
1523,0
2789,0
225,0
199,0
92,8
73,0
11.200,0
885,0
11,0
3.826,0
301,0
6,4
980,0
457,0
57,0
225,0
199,0
102,0
80,0
12.520,0
978,0
11,1
4.286,0
336,0
6,5
1.087,0
510,0
75,3
GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
213
(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS
FERROCORTES S.A.S
Perfil H de ala ancha (columnas) HD – (Continuación) Dimensiones y propiedades de diseño Altura h s mm mm
Geometría Alas Distancias b t r c d mm mm mm mm mm
HD 260x89
260,0
10,0
256,0
17,5
13,0
225,0
199,0
HD 260x101
264,0
12,0
257,0
19,5
13,0
225,0
199,0
HD 260x115
269,0
14,0
259,0
22,0
13,0
225,0
HD 260x131
275,0
15,5
261,0
25,0
13,0
HD 260x149
282,0
17,0
263,0
28,5
HD 260x167
288,0
19,5
265,0
HD 260x191
297,0
22,0
HD 260x219
307,0
HD 260x252 HD 260x288
Propiedades Elásticas EJE X-X EJEY -Y Sx rx Iy Sy cm³ cm cm4 cm³
Área
Peso
cm²
kg/m
Ix cm4
114,0
89,0
14.320,0
1.101,0
11,2
4.896,0
129,0
101,0
16.320,0
1.237,0
11,3
5.521,0
199,0
147,0
115,0
18.930,0
1.407,0
11,4
225,0
199,0
167,0
131,0
22.100,0
1.608,0
13,0
225,0
199,0
190,0
149,0
25.970,0
31,5
13,0
225,0
199,0
212,0
167,0
267,0
36,0
13,0
225,0
199,0
243,0
25,0
270,0
41,0
13,0
225,0
199,0
319,0
28,0
273,0
47,0
13,0
225,0
331,0
32,0
277,0
53,0
13,0
225,0
HD 260x329
345,0
36,0
281,0
60,0
13,0
HD 310x97
308,0
10,0
305,0
15,5
HD 310x107
311,0
11,0
306,0
HD 310x117
314,0
12,0
HD 310x130
318,0
13,5
HD 310x143
323,0
HD 310x158
Perfiles HE
Módulo Plástico
Inercia
ry cm
Zx cm³
Zy cm³
Jt cm4
383,0
6,6
1.229,0
580,0
105,0
430,0
6,6
1.393,0
653,0
149,0
6.377,0
492,0
6,6
1.600,0
750,0
217,0
11,5
7.417,0
568,0
6,7
1.843,0
867,0
314,0
1.842,0
11,7
8.652,0
658,0
6,8
2.131,0
1.004,0
458,0
29.620,0
2.057,0
11,8
9.786,0
739,0
6,8
2.404,0
1.129,0
629,0
191,0
35.210,0
2.371,0
12,0
11.440,0
857,0
6,9
2.803,0
1.312,0
933,0
279,0
219,0
42.020,0
2.738,0
13,3
13.480,0
999,0
7,0
3.277,0
1.532,0
1.382,0
199,0
321,0
252,0
50.770,0
3.183,0
12,6
15.980,0
1.171,0
7,0
3.860,0
1.798,0
2.066,0
199,0
367,0
288,0
60.630,0
3.663,0
12,9
18.840,0
1.360,0
7,1
4.502,0
2.094,0
3.000,0
225,0
199,0
420,0
329,0
73.080,0
4.236,0
13,2
22.280,0
1.586,0
7,2
5.277,0
2.445,0
4.365,0
15,0
277,0
247,0
124,0
97,0
22.370,0
1.452,0
13,4
7.333,0
481,0
7,7
1.601,0
729,0
93,4
17,0
15,0
277,0
247,0
136,0
107,0
24.810,0
1.595,0
13,5
8.123,0
531,0
7,7
1.766,0
806,0
123,0
307,0
18,5
15,0
277,0
247,0
149,0
117,0
27.310,0
1.739,0
13,5
8.927,0
582,0
7,8
1.935,0
884,0
158,0
308,0
20,5
15,0
277,0
247,0
166,0
130,0
30.730,0
1.933,0
13,6
9.991,0
649,0
7,8
2.163,0
987,0
215,0
14,0
308,0
23,0
15,0
277,0
247,0
182,0
143,0
34.770,0
2.153,0
13,8
11.210,0
728,0
7,8
2.420,0
1.107,0
291,0
327,0
16,0
310,0
25,0
15,0
277,0
247,0
201,0
158,0
38.610,0
2.361,0
13,9
12.430,0
802,0
7,9
2.674,0
1.221,0
386,0
HD 310x179
333,0
18,5
313,0
28,0
15,0
277,0
247,0
228,0
179,0
44.510,0
2.673,0
14,0
14.330,0
916,0
7,9
3.054,0
1.398,0
546,0
HD 310x202
340,0
20,5
315,0
31,5
15,0
277,0
247,0
257,0
202,0
51.370,0
3.021,0
14,1
16.430,0
1.043,0
8,0
3.480,0
1.595,0
772,0
HD 310x227
348,0
22,5
317,0
35,5
15,0
277,0
247,0
289,0
227,0
59.520,0
3.421,0
14,3
18.880,0
1.191,0
8,1
3.974,0
1.822,0
1.090,0
HD 310x253
356,0
24,5
319,0
39,5
15,0
277,0
247,0
322,0
253,0
68.130,0
3.828,0
14,6
21.410,0
1.342,0
8,2
4.484,0
2.054,0
1.488,0
HD 310x283
365,0
27,0
322,0
44,0
15,0
277,0
247,0
360,0
283,0
78.590,0
4.306,0
14,8
24.530,0
1.524,0
8,3
5.092,0
2.335,0
2.054,0
HD 310x313
374,0
29,5
325,0
48,5
15,0
277,0
247,0
399,0
313,0
89.700,0
4.797,0
15,0
27.810,0
1.712,0
8,4
5.723,0
2.625,0
2.750,0
HD 310x343
382,0
32,5
328,0
52,5
15,0
277,0
247,0
436,0
43,0
100.400,0
5.255,0
15,2
30.960,0
1.888,0
8,4
6.324,0
2.901,0
3.530,0
HD 310x375
391,0
36,0
330,0
57,0
15,0
277,0
247,0
478,0
375,0
112.700,0
5.763,0
15,4
34.260,0
2.076,0
8,5
6.999,0
3.198,0
4.566,0
HD 310x415
403,0
38,0
334,0
63,0
15,0
277,0
247,0
528,0
415,0
130.100,0
6.456,0
15,7
39.260,0
2.351,0
8,6
7.909,0
3.618,0
6.072,0
HD 310x454
415,0
40,5
336,0
69,0
15,0
277,0
247,0
578,0
454,0
148.100,0
7.139,0
16,0
43.790,0
2.606,0
8,7
8.825,0
4.013,0
7.886,0
HD 310x500
427,0
45,0
340,0
75,0
15,0
277,0
247,0
637,0
500,0
168.700,0
7.901,0
16,3
49.350,0
2.903,0
8,8
9.865,0
4.480,0
10.280,0
HD 360x134
356,0
11,5
368,0
18,0
15,0
320,0
290,0
171,0
134,0
41.490,0
2.231,0
15,6
14.960,0
813,0
9,4
2.564,0
1.231,0
170,0
HD 360x148
360,0
12,0
370,0
20,0
15,0
320,0
290,0
188,0
148,0
46.570,0
2.587,0
15,7
16.890,0
913,0
9,5
2.853,0
1.382,0
227,0
GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
214
(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS
FERROCORTES S.A.S
Perfil H de ala ancha (columnas) HD – (Continuación) Dimensiones y propiedades de diseño Altura h s mm mm
Geometría Alas Distancias b t r c d mm mm mm mm mm
HD 360x162
364,0
13,0
371,0
22,0
15,0
320,0
HD 360x179
368,0
15,0
372,0
24,0
15,0
320,0
HD 360x196
372,0
16,5
374,0
26,0
15,0
HD 400x187
368,0
15,0
391,0
24,0
HD 400x216
375,0
17,5
394,0
HD 400x237
381,0
18,5
395,0
HD 400x262
387,0
20,5
HD 400x288
393,0
HD 400x314
400,0
HD 400x347
Propiedades Elásticas EJE X-X EJEY -Y Sx rx Iy Sy cm³ cm cm4 cm³
Área
Peso
cm²
kg/m
Ix cm4
290,0
207,0
162,0
51.820,0
2.847,0
15,8
18.730,0
290,0
228,0
179,0
57.480,0
3.124,0
15,9
20.600,0
320,0
290,0
249,0
196,0
63.300,0
3.403,0
15,9
15,0
320,0
290,0
238,0
187,0
60180,0
3271,0
27,5
15,0
320,0
290,0
375,0
216,0
70810,0
30,5
15,0
320,0
290,0
302,0
237,0
79710,0
397,0
33,5
15,0
320,0
290,0
334,0
262,0
23,0
399,0
36,5
15,0
320,0
290,0
367,0
24,5
400,0
40,0
15,0
320,0
290,0
400,0
407,0
27,5
404,0
43,5
15,0
320,0
290,0
HD 400x383
416,0
30,0
406,0
48,0
15,0
320,0
HD 400x422
425,0
33,0
409,0
52,5
15,0
HD 400x463
435,0
35,5
412,0
57,5
HD 400x509
445,0
39,5
416,0
HD 400x551
455,0
42,5
HD 400x593
465,0
HD 400x634 HD 400x634
Perfiles HE
Módulo Plástico
Inercia
ry cm
Zx cm³
Zy cm³
Jt cm4
1.010,0
9,5
3.154,0
1.529,0
300,0
1.108,0
9,5
3.485,0
1.681,0
397,0
22.680,0
1.213,0
9,5
3.817,0
3.842,0
509,0
19,9
23920,0
1224,0
10,0
3642,0
1855,0
415,0
3776,0
16,1
28050,0
1424,0
10,1
4243,0
2161,0
629,0
4184,0
16,2
31350,0
1587,0
10,2
4727,0
2409,0
840,0
89420,0
4621,0
16,4
34960,0
1761,0
10,2
5256,0
2676,0
1117,0
288,0
99620,0
5070,0
16,5
38680,0
1939,0
10,3
5811,0
2951,0
1464,0
314,0
111300,0
5564,0
16,7
42710,0
2136,0
10,3
6417,0
3251,0
1903,0
441,0
347,0
124600,0
6125,0
16,8
47870,0
2370,0
10,4
7122,0
3614,0
2492,0
290,0
448,0
383,0
141400,0
6797,0
17,0
53620,0
2641,0
10,5
7970,0
4032,0
3335,0
320,0
290,0
537,0
422,0
159400,0
7503,0
17,2
59970,0
2932,0
10,6
8874,0
4482,0
4388,0
15,0
320,0
290,0
589,0
463,0
180300,0
8288,0
17,5
67150,0
3260,0
10,7
9882,0
4985,0
5740,0
62,5
15,0
320,0
290,0
648,0
509,0
203200,0
9130,0
17,7
75170,0
3614,0
10,8
10990,0
5537,0
7483,0
418,0
67,5
15,0
320,0
290,0
702,0
551,0
226100,0
9936,0
17,9
82380,0
3942,0
10,8
12050,0
6046,0
9423,0
44,5
421,0
72,5
15,0
320,0
290,0
755,0
593,0
250400,0
10770,0
18,2
90410,0
4295,0
10,9
13150,0
6588,0
11590,0
475,0
47,0
423,0
77,5
15,0
320,0
290,0
808,0
634,0
275600,0
11600,0
18,5
98050,0
4636,0
11,0
14260,0
7115,0
14100,0
475,0
47,0
423,0
77,5
15,0
320,0
290,0
808,0
634,0
275600,0
11600,0
18,5
98050,0
4636,0
11,0
14260,0
7115,0
14100,0
HD 400x678
484,0
50,5
427,0
82,0
15,0
320,0
290,0
864,0
678,0
301100,0
12440,0
18,7
106800,0
5000,0
11,1
15400,0
7685,0
16910,0
HD 400x744
499,0
54,5
431,0
89,5
15,0
320,0
290,0
948,0
744,0
343900,0
13780,0
19,0
119900,0
5563,0
11,2
17220,0
8556,0
21970,0
HD 400x818
514,0
60,5
437,0
97,0
15,0
320,0
290,0
1043,0
818,0
392200,0
15260,0
19,4
135500,0
6203,0
11,4
19260,0
9561,0
28510,0
HD 400x900
531,0
65,5
442,0
106,0
15,0
320,0
290,0
1149,0
900,0
450200,0
16960,0
19,8
153300,0
6938,0
11,6
21620,0
10710,0
37350,0
HD 400x990
550,0
71,9
448,0
115,0
15,0
320,0
290,0
1262,0
990,0
518900,0
18870,0
20,3
173400,0
7739,0
11,7
24210,0
11960,0
48210,0
HD 400x1086
569,0
78,0
454,0
125,0
15,0
320,0
290,0
1386,0
1086,0
595700,0
20940,0
20,7
192200,0
8645,0
11,9
27210,0
13380,0
62290,0
GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
215
(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS
FERROCORTES S.A.S
Tabla 74. Perfil H de ala extraancha – HL y HX PERFIL EUROPEO DE ALA EXTRA ANCHA - HL Dimensiones y propiedades de diseño Altura h s mm mm
Geometría Alas Distancias b t r c d mm mm mm mm mm
HLA A 1000
970,0
16,5
400,0
21,0
30,0
928,0
HLA 1000
990,0
16,5
400,0
31,0
30,0
928,0
HLB 1000
1000,0
19,0
400,0
36,0
30,0
HLM 1000
1008,0
21,0
402,0
40,0
30,0
HL 1000 X 447
1018,0
25,5
404,0
45,0
HL 1000 X 554
1032,0
29,5
408,0
HL 1000 X 642
1048,0
34,0
HL 1000 X 748
1068,0
HLA 1100
Propiedades Elásticas EJE X-X EJEY -Y Sx rx Iy Sy cm³ cm cm4 cm³
Área
Peso
cm²
kg/m
Ix cm4
868,0
329,0
258,0
504400,0
10400,0
39,2
22450,0
868,0
409,0
321,0
696400,0
14070,0
41,3
33120,0
928,0
868,0
472,0
371,0
812100,0
16240,0
41,5
928,0
868,0
524,0
412,0
909800,0
18050,0
41,7
30,0
928,0
868,0
608,0
477,3
1047200,0
20573,0
52,0
30,0
928,0
868,0
706,0
554,1
1232400,0
412,0
60,0
30,0
928,0
868,0
818,0
641,9
39,0
417,0
70,0
30,0
928,0
868,0
953,0
1090,0
18,0
400,0
31,0
20,0
1028,0
988,0
HLB 1100
1100,0
20,0
400,0
36,0
20,0
1028,0
HLM 1100
1108,0
22,0
402,0
40,0
20,0
1028,0
Perfiles HE
Módulo Plástico
Inercia
ry cm
Zx cm³
Zy cm³
Jt cm4
1123,0
8,3
11880,0
1755,0
483,0
1656,0
9,0
15800,0
2555,0
1021,0
38848,0
1924,0
9,0
18330,0
2976,0
1565,0
43410,0
2160,0
9,1
20440,0
3348,0
2128,0
41,5
49614,0
2456,0
9,0
25532,0
3838,0
-
23883,0
41,8
59098,0
2897,0
9,2
27496,0
4546,0
-
1450600,0
27683,0
42,1
70284,0
3411,0
9,3
32097,0
5378,0
-
748,5
1731900,0
32443,0
42,6
85111,0
4082,0
9,4
37881,0
6459,0
-
436,0
342,6
867390,0
15915,0
44,6
33123,0
1656,0
8,7
18062,0
2568,0
-
988,0
497,0
390,2
1005400,0
18.280,0
45,0
38.476,0
1.924,0
8,8
20.780,0
2.988,0
-
988,0
551,0
432,7
1.125.600,0
20.317,0
45,2
43.410,0
2.159,0
8,9
23.161,0
3.362,0
-
PERFIL EUROPEO DE ALA EXTRA ANCHA - HX Dimensiones y propiedades de diseño Altura h s mm mm
Geometría Alas Distancias b t r c d mm mm mm mm mm
HXA A 1000
970,0
18,0
450,0
21,0
30,0
928,0
HXA 1000
992,0
18,0
450,0
32,0
30,0
928,0
HXB 1000
1000,0
19,0
451,0
36,0
30,0
HXM 1000
1008,0
21,1
453,0
40,0
30,0
HXR 1000
1016,0
23,0
455,0
44,0
30,0
Perfiles HE
Propiedades Elásticas EJE X-X EJEY -Y Sx rx Iy Sy cm³ cm cm4 cm³
Área
Peso
cm²
kg/m
Ix cm4
868,0
364,0
286,0
561600,0
11580,0
39,3
31960,0
868,0
463,0
363,0
799800,0
16130,0
41,6
48670,0
928,0
868,0
509,0
399,0
897400,0
17950,0
42,0
928,0
868,0
565,0
444,0
1005400,0
19950,0
42,2
928,0
868,0
622,0
488,0
1115700,0
21960,0
42,4
GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
Módulo Plástico
Inercia
ry cm
Zx cm³
Zy cm³
1420,0
9,4
13200,0
2214,0
574,0
2163,0
10,3
18050,0
3327,0
1268,0
55120,0
2444,0
10,4
20100,0
3757,0
1724,0
62070,0
2740,0
10,5
22410,0
4220,0
2346,0
69200,0
3042,0
10,6
24760,0
4691,0
3103,0
216
Jt cm4
(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS
FERROCORTES S.A.S
Tabla 75. Perfil H de ala ancha (pilotes) - HP
Dimensiones y propiedades de diseño
Perfiles HE
Altura h mm
s mm
Geometría Alas Distancias b t r c d mm mm mm mm mm
Área
Peso
cm²
kg/m
Propiedades Elásticas EJE X-X EJEY -Y Ix Sx rx Iy Sy cm4 cm³ cm cm4 cm³
Módulo Plástico
Inercia
ry cm
Zx cm³
Zy cm³
Jt cm4
HP 200 X 43
200,0
9,0
205,0
9,0
10,0
182,0
162,0
54,1
46,2
3888,0
389,0
8,5
1294,0
126,0
4,9
435,0
193,0
17,7
HP 200 X 53
204,0
11,3
207,0
11,3
10,0
181,4
161,4
68,1
53,6
4977,0
488,0
8,6
1673,0
162,0
5,0
551,0
249,0
34,2
HP 250 X 53
243,0
9,0
254,0
9,0
13,0
225,0
199,0
67,4
53,6
7290,0
600,0
10,4
2460,0
194,0
6,0
665,0
296,0
23,3
HP 250 X 62
246,0
10,5
256,0
10,7
13,0
224,6
198,6
79,8
62,5
8753,0
712,0
10,5
2995,0
234,0
6,1
793,0
358,0
37,0
HP 250 X 85
254,0
14,4
260,0
14,4
13,0
225,2
199,2
109,0
84,8
12300,0
969,0
10,6
4225,0
325,0
6,2
1096,0
500,0
89,3
HP 310 X 64
295,0
9,0
304,0
9,0
15,0
277,0
247,0
81,6
64,0
13140,0
891,0
12,7
4217,0
277,0
7,2
981,0
423,0
28,9
HP 310 X 79
299,0
11,0
306,0
11,0
15,0
277,0
247,0
99,7
78,9
16270,0
1088,0
12,8
5258,0
344,0
7,3
1207,0
525,0
50,3
HP 310 X 93
303,0
13,1
308,0
13,1
15,0
246,8
246,8
119,0
93,8
19630,0
1296,0
12,9
6367,0
415,0
7,3
1447,0
635,0
82,5
HP 310 X 110
308,0
15,4
310,0
15,5
15,0
277,0
247,0
141,0
110,1
23650,0
1536,0
13,0
7707,0
497,0
7,4
1727,0
763,0
133,0
HP 310 X 125
312,0
17,4
312,0
17,4
15,0
277,2
247,2
159,0
125,0
27030,0
1733,0
13,0
8823,0
566,0
7,5
1960,0
870,0
188,0
HP 370 X 84
340,0
10,0
367,0
10,0
15,0
320,0
290,0
107,0
83,3
23190,0
1364,0
14,7
8243,0
449,0
8,8
1497,0
683,0
44,2
HP 370 X 108
346,0
12,8
370,0
12,8
15,0
320,4
290,4
138,0
108,6
30290,0
1751,0
14,8
10810,0
585,0
8,9
1937,0
891,0
89,0
HP 370 X 132
351,0
15,6
373,0
15,6
15,0
319,8
289,8
168,0
132,5
37480,0
2135,0
14,9
13510,0
724,0
9,0
2381,0
1107,0
158,0
HP 370 X 152
356,0
17,9
376,0
17,9
15,0
320,2
290,2
194,0
151,8
43880,0
2465,0
15,0
15880,0
845,0
9,1
2765,0
1293,0
237,0
HP 370 X 174
361,0
20,4
378,0
20,4
15,0
320,2
290,2
221,0
174,1
50840,0
2816,0
15,2
18390,0
973,0
9,1
3180,0
1493,0
349,0
HP 400 X 104
344,0
12,0
387,0
12,0
15,0
320,0
290,0
133,0
104,2
29360,0
1707,0
14,8
11600,0
599,0
9,3
1879,0
912,0
76,0
HP 400 X 122
348,0
14,0
390,0
14,0
15,0
320,0
290,0
156,0
122,0
34770,0
1998,0
14,9
13850,0
710,0
9,4
2212,0
1082,0
119,0
HP 400 X 140
352,0
16,0
392,0
16,0
15,0
320,0
290,0
179,0
139,9
40270,0
2288,0
15,0
16080,0
820,0
9,5
2547,0
1252,0
175,0
HP 400 X 158
356,0
18,0
394,0
18,0
15,0
320,0
290,0
201,0
157,8
45940,0
2581,0
15,1
18370,0
932,0
9,6
2888,0
1425,0
248,0
HP 400 X 176
360,0
20,0
396,0
20,0
15,0
320,0
290,0
224,0
175,6
51770,0
2876,0
15,2
20720,0
1047,0
9,6
3235,0
1603,0
339,0
HP 400 X 194
364,0
22,0
398,0
22,0
15,0
320,0
290,0
247,0
193,5
57760,0
3174,0
15,3
23150,0
1163,0
9,7
3588,0
1784,0
450,0
HP 400 X 213
368,0
24,0
400,0
24,0
15,0
320,0
290,0
271,0
212,2
63920,0
3474,0
15,4
25640,0
1282,0
9,7
3947,0
1969,0
584,0
HP 400 X 231
372,0
26,0
402,0
26,0
15,0
320,0
290,0
294,0
230,7
70260,0
3777,0
15,5
28200,0
4312,0
9,8
4312,0
2158,0
743,0
GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
217
(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS
FERROCORTES S.A.S
Tabla 76. Equivalencias entre perfiles europeos (IPE, HE, IPN, HD) y americanos (WF y S) PERFIL WF
PERFIL S
PERFIL HEA
PERFIL HEB
PERFIL IPE
PERFIL IPN
PERFIL HD
NORMA ASTM
NORMA ASTM
NORMA DIN
NORMA DIN
NORMA ASTM
HEA A 120
IPE 160, IPE 180
IPN 140
HEA 120, HEA A 140
IPE 180
IPN 160
NORMA DIN
NORMA DIN
WF 4 X 13
HEA 100
HEB 100
WF 4 X 13,8
HEA A 120
HEB 100
WF 4 X 16,3
HEA 120
HEB 100
WF 5 X 16
HEA 120, HEA A 140
HEB 120
WF 5 X 19
HEA 140, HEA A 160
HEB 140
WF 6 X 9 WF 6 X 12
S 6 X 12,2
WF 6 X 15
HEA 140, HEA A 160
WF 6 X 20
HEA 160, HEA A 180
WF 6 X 25
HEA 180
HEB 160
WF 8 X 10
IPE 180, IPE A 200
WF 8 X 13
IPE A 200, IPE 200
IPN 180
WF 8 X 15
IPE 200, IPE A 200
IPN 200
WF 8 X 18
S 8 X 18,4
IPE 220, IPE A 240
WF 8 X 21
HEA 180
IPE 240
WF 8 X 24
HEA A 200, HEA 200
IPE 240
WF 8 X 28
HEA 200, HEA A 200
HEB 160
WF 8 X 31
HEA 220
HEB 180
WF 8 X 35
HEA 220, HEA A 240
HEB 180
WF 8 X 40
HEA 240
HEB 200
IPN 220
WF 8 X 48
HEB 220
WF 8 X 58
HEB 240
HD 210 X 87
WF 8 X 67
HEB 260
HD 210 X 100
WF 10 X 12
IPE A 200, IPE 200
WF 10 X 15
IPE A 220, IPE 220
WF 10 X 17
IPE A 240, IPE 240
WF 10 X 19
IPE A 270, IPE 270
WF 10 X 22 WF 10 X 26 WF 10 X 30
S 10 X 25,4
IPE 270
IPN 240
IPE 270, IPE A 300
IPN 260
HEA A 240, HEA 240
IPE 300
WF 10 X 33
HEA 240
IPE 300
WF 10 X 39
HEA 240, HEA A 260
WF 10 X 45
HEA 260, HEA A 280
HEB 220
WF 10 X 49
HEA 280
HEB 240
HD 260 X 73
WF 10 X 54
HEA 280, HEA A 300
HEB 260
HD 260 X 80
WF 10 X 60
HEA 300
HEB 260
HD 260 X 89
WF 10 X 68
HEB 280
HD 260 X 101
WF 10 X 77
HEB 300
HD 260 X 115
WF 10 X 88
HD 260 X 131
WF 10 X 100
HD 260 X 149
WF 10 X 112
HD 260 X 167
WF 12 X 14
IPE A 240, IPE 240
WF 12 X 16
IPE A 270, IPE 270
WF 12 X 19
IPE 270, IPE A 300
WF 12 X 22
IPE A 300, IPE 300
WF 12 X 26
IPE 300, IPE A 330
GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
IPN 240
IPN 260
218
(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS
FERROCORTES S.A.S
Equivalencias entre perfiles europeos (IPE, HE, IPN, HD) y americanos (WF y S) – (Continuación) PERFIL IPN NORMA DIN
PERFIL WF
PERFIL S
PERFIL HEA
PERFIL HEB
PERFIL IPE
NORMA ASTM
NORMA ASTM
NORMA DIN
NORMA DIN
NORMA DIN
WF 12 X 30
S 12 X 31,8
IPE A 330, IPE 330
IPN 280
WF 12 X 35
S 12 X 35
IPE 330, IPE A 360
IPN 300
PERFIL HD NORMA ASTM
WF 12 X 40
HEA 240, HEA A 260
WF 12 X 45
HEA 260, HEA A 280
WF 12 X 50
HEA 280, HEA A 300
WF 12 X 53
HEA A 300, HEA 300
WF 12 X 58
HEA 300, HEA A 320
WF 12 X 65
HEA 320, HEA A 340
HEB 260
HD 310 X 97
WF 12 X 72
HEA A 340, HEA 340
HEB 280, HEB 300
HD 310 X 107
WF 12 X 79
HEA 340, HEA A 360
HEB 300
HD 310 X 117
WF 12 X 87
HEA 360
HEB 320
HD 310 X 130
HEB 340
HD 310 X 143
WF 12 X 96
IPE 360
HEB 260
WF 12 X 106
HD 310 X 158
WF 12 X 120
HD 310 X 179
WF 12 X 136
HD 310 X 202
WF 12 X 152
HD 310 X 227
WF 12 X 170
HD 310 X 253
WF 12 X 190
HD 310 X 283
WF 12 X 210
HD 310 X 313
WF 12 X 230
HD 310 X 343
WF 12 X 252
HD 310 X 375
WF 12 X 279
HD 310 X 415
WF 12 X 305
HD 310 X 454
WF 12 X 336
HD 310 X 500
WF 14 X 22
IPEA A 300, IPE 300
WF 14 X 26
IPEA A 330, IPE 330
WF 14 X 30
IPE A 360, IPE 360
WF 14 X 34
IPE 360
WF 14 X 38 WF 14 X 43
IPE 360 S 15 X 42,9
WF 14 X 48
HEA 280, HEA A 300
IPE 360, IPE A 400
HEA 300, HEA A 340
IPE A 400, IPE 400
WF 14 X 53
HEA A 340, HEA 340
IPE 400, IPE 450
WF 14 X 61
HEA 340, HEA A 360
IPE 450, IPE A 500
WF 14 X 68 WF 14 X 74
IPN 340 IPN 360
HEA 340, HEA 360 S 15 X 50
HEA 360, HEA A 400
HEB 320, HEB 340
WF 14 X 82
HEA 400
HEB 340, HEB 360
WF 14 X 90
HEA 400
HEB 360
HD 360 X 134
WF 14 X 99
HEA 450
HEB 400
HD 360 X 148
WF 14 X 109
HEB 450
HD 360 X 162
WF 14 X 120
HEB 500
HD 360 X 1179
WF 14 X 132
HEB 550
HD 360 X 196
WF 14 X 145
HEB 600
HD 360 X 216
WF 14 X 159
HD 360 X 237
WF 14 X 176
HD 360 X 262
WF 14 X 193
HD 360 X 288
WF 14 X 211
HD 360 X 314
WF 14 X 233
HD 360 X 347
WF 14 X 257
HD 360 X 383
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Equivalencias entre perfiles europeos (IPE, HE, IPN, HD) y americanos (WF y S) – (Continuación) PERFIL WF
PERFIL S
PERFIL HEA
PERFIL HEB
PERFIL IPE
PERFIL IPN
PERFIL HD
NORMA ASTM
NORMA ASTM
NORMA DIN
NORMA DIN
NORMA DIN
NORMA DIN
NORMA ASTM
WF 14 X 283
HD 360 X 422
WF 14 X 311
HD 360 X 463
WF 14 X 342
HD 360 X 509
WF 14 X 370
HD 360 X 551
WF 14 X 398
HD 360 X 593
WF 14 X 426
HD 360 X 634
WF 14 X 455
HD 360 X 678
WF 14 X 500
HD 360 X 744
WF 14 X 550
HD 360 X 818
WF 14 X 605
HD 360 X 900
WF 14 X 665
HD 360 X 990
WF 14 X 730
HD 360 X 1086
WF 16 X 26
IPE 330, IPE A 360
WF 16 X 31
IPE 360, IPE A 400
WF 16 X 36 WF 16 X 40
IPE 360, IPE 400 S 15 X 42,9
IPE A 400, IPE 400
WF 16 X 45 WF 16 X 50
IPE A 400, IPE 400 S 15 X 50
WF 16 X 57 WF 16 X 67
HEA 360, HEA A 400
WF 16 X 77
HEA 360, HEA 400
IPE 400, IPE A 450
IPN 360
IPE A 450, IPE 450
IPN 380
HEB 340
WF 16 X 89
HEA 400
HEB 360
WF 16 X 100
HEA 400, HEA 450
HEB 400
IPN 400
WF 18 X 35 WF 18 X 40 WF 18 X 46 WF 18 X 50 WF 18 X 55 WF 18 X 60 WF 18 X 65
IPN 400
WF 18 X 71
IPN 450
WF 18 X 76
HEA 400, HEA A 450
HEB 360
IPE 550
WF 18 X 86
HEA 450
HEB 400
IPE 600
WF 18 X 97
HEA 450
HEB 450
WF 18 X 106
HEA 500
HEB 450
WF 18 X 119
HEA 500, HEA 550
HEB 500
WF 21 X 44
IPE A 500, IPE 500
WF 21 X 50
IPE A 500, IPE 500
WF 21 X 57
IPE 500, IPE A 550
WF 21 X 62
IPE 550, IPE A 550
WF 21 X 68
IPE 550
WF 21 X 73
IPE 550
WF 21 X 83
IPE 550, IPE 600
WF 21 X 93 WF 21 X 101
IPE 600 HEA 450, HEA 500
HEB 500
WF 21 X 111
HEA 550
HEB 500
WF 21 X 122
HEA 550, HEA 600
HEB 550
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Equivalencias entre perfiles europeos (IPE, HE, IPN, HD) y americanos (WF y S) – (Continuación) PERFIL WF
PERFIL S
PERFIL HEA
PERFIL HEB
PERFIL IPE
PERFIL IPN
PERFIL HD
NORMA ASTM
NORMA ASTM
NORMA DIN
NORMA DIN
NORMA ASTM
NORMA DIN
NORMA DIN
WF 21 X 132
HEA 600
HEB 550
WF 21 X 147
HEA 600
HEB 550, HEB 600
WF 24 X 68
IPE A 600, IPE 600
WF 24 X 76
IPE 600
WF 24 X 84
IPE 600
WF 24 X 94
IPE 600
WF 24 X 104
HEA 500, HEA 550
HEB 450
WF 24 X 117
HEA 550
HEB 500
WF 24 X 131
HEA 600
HEB 550
WF 24 X 146
HEB 600
WF 24 X 162
HEB 600
WF 27 X 84
IPE 600
WF 27 X 94
IPE 600
WF 27 X 102
IPE 750 X 146
WF 27 X 114
IPE 750 X 172
WF 27 X 146
HEA 700
HEB 650
WF 27 X 161
HEA 800
HEB 700
WF 27 X 178
HEA 900
HEB 800
WF 30 X 99
IPE 750 X 146
WF 30 X 108
IPE 750 X 160
WF 30 X 116
IPE 750 X 173
WF 30 X 124
IPE 750 X 183
WF 30 X 132 WF 30 X 173
IPE 750 X 195 HEA 800
HEB 800
WF 30 X 191
HEA 900
HEB 900
WF 30 X 211
HEA 1000
HEB 900
WF 33 X 118
HEA 700
IPE 750 X 183
WF 33 X 130
HEA 800
IPE 750 X 195
WF 33 X 141
HEA 800
WF 33 X 152
HEA 800
WF 33 X 201 WF 33 X 221
HEB 900 HEA 1000
WF 33 X 241
HEB 1000
WF 36 X 135
HEA A 900
WF 36 X 150
HEA 900
WF 36 X 160
HEA 900
WF 36 X 170
HEA 900
WF 36 X 182
HEB 900
WF 36 X 194 WF 36 X 210
HEB 900 HEA 1000
WF 36 X 230
HEB 1000
WF 36 X 245
HEM 1000
WF 36 X 260
HE 900 X 396
WF 36 X 280 WF 36 X 300
HE 1000 X 415 HE 900 X 471
NOTA: La información aquí contenida sobre las equivalencias fue preparada para brindar un apoyo técnico al área comercial, no debe ser usada sin el acompañamiento de un profesional técnico con conocimiento en diseño de estructuras metálicas.
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Tabla 77. Platinas calidad comercial laminada en Caliente
Dimensiones
kg / metro
Peso Unitario
Cantidad por Tonelada
1" X 1/8" 1" X 3/1 1" X 1/4" 1" X 1/2" 1 1/4" X 3/1 1 1/4" X 1/8" 1 1/4" X 1/4" 1 1/2" X 1/8" 1 1/2" X 3/1 1 1/2" X 1/4" 1 1/2" X 3/8'' 1 1/2" X 1/2" 2" X 1/8" 2" X 3/1 2" X 1/4" 2" X 3/8" 2" X 1/2" 2 1/2" X 3/1 2 1/2" X1/4" 2 1/2" X 3/8" 2 1/2" X 1/2" 3" X 3/1 3" X 1/4" 3" X 3/8" 3" X 1/2" 4" X 1/4" 4" X 1/2" 4" X 3/8"
0,60 0,93 1,19 2,38 1,11 0,74 1,52 0,93 1,39 1,85 2,78 3,70 1,19 1,85 2,38 3,70 4,76 2,22 3,03 4,76 6,17 2,78 3,70 5,56 7,58 5,14 9,80 7,58
3,57 5,56 7,14 14,29 6,67 4,44 9,09 5,56 8,33 11,11 16,67 22,22 7,14 11,11 14,29 22,22 28,57 13,33 18,18 28,57 37,04 16,67 22,22 33,33 45,45 30,86 58,82 45,45
280,00 180,00 140,00 70,00 150,00 225,00 110,00 180,00 120,00 90,00 60,00 45,00 140,00 90,00 70,00 45,00 35,00 75,00 55,00 35,00 27,00 60,00 45,00 30,00 22,00 65,00 17,00 22,00
Normas Técnicas: Composición quimica y propiedades mecánicas: ASTM A 36 Tolerancias dimensionales: ISO 1035/4 Propiedades Mecánicas:
Límite de Fluencia mínimo: 2530 kg/cm² Resistencia a la tracción: 4080 – 5620 kg/cm² Alargamiento en 200mm: 1/8” --- 12.5% Mínimo 3/16” – 15.0% Mínimo 1/4” --- 17.5% Mínimo 3/8”, 1/2", 5/8”, 3/4" y 1.0” --- 20.0% Mínimo Doblado a 180°: Bueno Soldabilidad: Buena
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Tabla 78. Tubería de acero estructural CUADRADA CARACTERÍSTICAS Y DENOMINACIÓN TAMAÑO DEL PERFIL Tamaño nominal
REAL
PROPIEDADES ESTÁTICAS Espesor de la pared (mm)
Peso P (kg/m)
Área A (cm²)
FLEXIÓN Momento Inercia lx=ly (cm4)
Módulo elástico Sx=Sy (cm³)
TORSIÓN
Radio de giro rx=ry (cm)
Módulo plástico Zx=Zy (cm³)
Momento de inercia J (cm4)
Módulo elástico B (cm³)
Pulgadas
Milímetros
d (mm)
b (mm)
1X1
25 X 25
26,70
26,70
1,50
1,16
1,48
1,51
1,13
1,01
1,35
2,49
1,71
1X1
25 X 25
26,70
26,70
2,50
1,87
2,38
2,12
1,59
0,94
2,00
3,80
2,47
1-1/2 X 1-1/2
40 X 40
40,00
40,00
1,50
1,73
2,20
5,49
2,75
1,58
3,22
8,77
4,13
1-1/2 X 1-1/2
40 X 40
40,00
40,00
2,00
2,32
2,96
6,94
3,47
1,53
4,13
11,36
5,25
1-1/2 X 1-1/2
40 X 40
40,00
40,00
2,50
2,81
3,58
8,22
4,11
1,51
4,97
13,79
6,25
2X2
50 X 50
51,60
51,60
1,50
2,29
2,92
12,21
4,73
2,05
5,50
19,23
7,11
2X2
50 X 50
51,60
51,60
2,00
3,10
3,95
15,63
6,06
1,99
7,12
25,05
9,13
2X2
50 X 50
51,60
51,60
2,50
3,74
4,77
18,75
7,27
1,98
8,64
30,61
10,99
2X2
50 X 50
50,00
50,00
3,00
4,25
5,41
19,47
7,79
1,90
9,39
32,53
11,84
2-3/4 X 2-3/4
70 X 70
70,90
70,90
1,50
3,20
4,08
32,72
9,23
2,83
10,63
50,84
13,86
2-3/4 X 2-3/4
70 X 70
70,90
70,90
2,00
4,32
5,50
42,38
11,96
2,78
13,88
66,66
17,97
2-3/4 X 2-3/4
70 X 70
70,90
70,90
2,50
5,26
6,70
51,44
14,51
2,77
16,99
81,96
21,86
3X3
75 X 75
75,00
75,00
3,00
6,00
8,41
71,62
19,10
2,92
22,49
115,14
28,81
3X3
75 X 75
75,00
75,00
4,00
8,59
10,95
90,19
24,05
2,87
28,76
148,83
36,48
3X3
75 X 75
75,00
75,00
5,00
10,48
13,36
106,33
28,35
2,82
34,46
180,41
43,33
3X3
75 X 75
75,00
75,00
6,00
12,27
15,63
120,16
32,04
2,77
39,58
209,99
49,43
3-1/2 X 3-1/2
90 X 90
90,20
90,20
2,00
5,57
7,10
89,47
19,84
3,55
22,88
139,26
29,80
3-1/2 X 3-1/2
90 X 90
90,20
90,20
2,50
6,81
8,67
109,31
24,24
3,55
28,13
171,82
36,44
4X4
100 X 100
100,00
100,00
2,00
6,07
7,14
123,01
24,60
3,99
28,30
190,75
36,94
4X4
100 X 100
100,00
100,00
3,00
8,96
11,41
177,05
35,41
3,94
41,21
279,48
53,27
4X4
100 X 100
100,00
100,00
4,00
11,73
14,95
226,35
45,27
3,89
53,50
364,04
68,31
4X4
100 X 100
100,00
100,00
5,00
14,41
18,36
271,10
54,22
3,84
64,59
444,62
82,14
4X4
100 X 100
100,00
100,00
6,00
16,98
21,63
311,47
62,29
3,79
75,10
521,39
94,85
135 X 135
135,00
135,00
4,00
16,13
20,55
581,70
86,18
5,32
100,25
917,81
129,65
135 X 135
135,00
135,00
5,00
19,90
25,36
704,91
104,43
5,27
122,53
1127,65
157,44
135 X 135
135,00
135,00
6,00
23,58
30,03
819,72
121,44
5,22
143,72
1330,14
183,57
150 X 150
150,00
150,00
6,00
26,40
33,63
1145,91
152,79
5,84
179,88
1843,64
230,58
200 X 200
200,00
200,00
5,00
30,11
38,36
2410,09
241,01
7,93
278,87
3771,59
362,24
250 X 250
250,00
250,00
7,00
50,42
66,78
6508,73
520,70
9,87
604,58
10241,82
783,15
300 X 300
300,00
300,00
7,00
63,41
80,78
11466,21
764,41
11,91
882,82
17892,12
1148,60
Los perfiles tubulares cumplen con la norma ASTM A-500 grado C. Esfuerzo de Fluencia Fy= 3500 kg/cm² (50000psi) (350MPa)
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Tabla 79. Tubería de acero estructural REDONDA
CARACTERÍSTICAS Y DENOMINACIÓN
PROPIEDADES ESTÁTICAS Espesor de la pared (mm)
Peso P (kg/m)
Área A (cm²)
FLEXIÓN Momento Inercia lx=ly (cm4)
Módulo elástico Sx=Sy (cm³)
Radio de giro rx=ry (cm)
Módulo plástico Zx=Zy (cm³)
TORSIÓN Momento de inercia J (cm4)
Módulo elástico B (cm³)
0,54
0,81
0,79
0,83
1,21
1,17
0,86
0,89
1,70
1,32
1,00
0,84
1,40
2,61
2,00
1,83
1,11
1,11
1,48
3,66
2,23
1,94
2,33
142,00
1,10
1,91
4,66
2,83
1,88
2,39
2,78
1,69
1,08
2,32
5,56
3,38
1,50
1,51
1,92
3,99
1,89
1,44
2,49
7,98
3,78
3,66
2,50
2,41
3,07
5,89
2,83
1,39
3,83
11,79
5,67
4,22
3,62
3,00
2,90
3,70
7,16
3,39
1,39
4,63
14,32
6,78
1-1/2
4,83
4,53
1,50
1,73
2,20
6,03
2,50
1,65
3,28
12,06
5,00
1-1/2
4,79
4,29
2,50
2,80
3,56
9,20
3,84
1,61
5,15
18,41
7,69
1-1/2
4,83
4,23
3,00
3,35
4,27
10,97
4,55
1,60
6,15
21,94
9,09
2
5,99
5,69
1,50
2,16
2,75
11,76
3,93
2,07
5,12
23,53
7,85
2
5,99
5,49
2,50
3,54
4,51
18,64
6,22
2,03
8,25
37,28
12,44
2
6,03
5,43
3,00
4,24
5,40
22,26
7,38
2,03
9,87
44,52
14,76
2
6,03
5,23
4,00
5,56
7,80
28,22
9,35
2,00
12,71
56,44
18,71
2-1/2
7,24
6,84
2,00
3,47
4,42
27,41
7,57
2,49
9,91
54,83
15,15
2-1/2
7,24
6,74
2,50
4,31
5,49
33,56
9,27
2,47
12,22
67,12
18,54
2-1/2
7,24
6,64
3,00
5,13
6,54
39,44
10,90
2,46
14,45
78,87
21,79
2-1/2
7,24
6,44
4,00
6,75
8,59
50,42
13,93
2,42
18,73
100,83
27,86
2-1/2
7,3
6,30
5,00
8,39
10,69
62,15
17,02
2,41
23,18
124,31
34,04
3
8,82
8,42
2,00
4,32
5,50
50,40
11,42
3,03
14,88
100,80
22,85
3
8,82
8,32
2,50
5,29
6,73
61,93
14,04
3,03
18,38
123,87
28,07
3
8,82
8,22
3,00
6,31
8,03
73,05
16,56
3,02
21,81
146,11
33,12
3
8,82
8,02
4,00
8,31
10,59
94,11
21,33
2,98
28,41
188,23
42,66
3
8,89
7,79
5,50
11,31
14,41
125,84
28,31
2,96
38,31
251,67
56,62
3
8,89
7,62
6,35
12,93
16,47
141,11
31,74
2,93
43,36
282,21
63,49
4
11,35
10,95
2,00
5,58
7,11
108,88
19,19
3,91
24,86
217,75
38,37
4
11,35
10,85
2,50
6,84
8,72
134,30
23,67
3,93
30,80
268,60
47,33
4
11,35
10,75
3,00
8,17
10,41
159,03
28,02
3,91
36,63
318,05
56,05
4
11,35
10,55
4,00
10,80
13,76
206,45
36,38
3,87
47,97
412,91
72,77
Nominal Pulgadas
Exterior d (cm)
Interior d int. (cm)
1/2
2,05
1,75
1,50
0,70
0,89
0,40
0,40
0,67
1/2
2,07
1,57
2,50
1,72
1,43
0,60
0,58
0,65
3/4
2,58
2,28
1,50
0,90
1,15
0,85
0,66
3/4
2,61
2,11
2,50
1,46
1,85
1,31
1
3,29
2,99
1,50
1,16
1,48
1
3,29
2,89
2,00
1,53
1
3,29
2,79
2,50
1-/14
4,22
3,92
1-/14
4,16
1-/14
GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
224
(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS
FERROCORTES S.A.S
Tubería de acero estructural REDONDA – (Continuación)
CARACTERÍSTICAS Y DENOMINACIÓN
PROPIEDADES ESTÁTICAS Espesor de la pared (mm)
Peso P (kg/m)
Área A (cm²)
FLEXIÓN Momento Inercia lx=ly (cm4)
Módulo elástico Sx=Sy (cm³)
Radio de giro rx=ry (cm)
Módulo plástico Zx=Zy (cm³)
TORSIÓN Momento de inercia J (cm4)
Módulo elástico B (cm³)
70,45
600,42
105,06
60,54
585,23
92,16
5,78
133,38
1711,69
203,41
119,87
5,74
158,12
2017,39
239,74
139,26
5,70
184,90
2343,82
278,53
1928,04
176,00
7,57
229,24
3856,09
351,99
54,20
3018,30
275,52
7,46
364,04
6036,06
551,04
60,30
76,82
6689,62
489,99
9,33
645,27
13379,23
979,98
10,31
79,72
101,56
12493,00
771,53
11,09
1013,91
24986,00
1543,06
38,10
12,70
123,31
157,08
30465,73
1499,30
13,93
1969,18
60931,45
2998,60
48,26
12,70
155,13
197,62
60639,37
2387,37
17,52
3116,27
121278,56
4774,75
Nominal Pulgadas
Exterior d (cm)
Interior d int. (cm)
4
11,43
10,23
6,00
16,03
20,41
300,21
52,53
3,83
5
12,7
11,90
4,00
12,10
15,46
292,61
46,08
4,35
6
16,83
15,83
5,00
20,14
25,65
855,85
101,70
6
16,83
15,63
6,00
24,02
30,59
1008,69
6
16,83
15,41
7,11
28,27
36,01
1171,91
8
21,91
20,91
5,00
26,40
33,63
8
21,91
20,27
8,18
42,54
10
27,31
25,45
9,27
12
32,39
30,32
16
40,64
20
50,80
Los perfiles tubulares cumplen con la norma ASTM A-500 grado C. Esfuerzo de Fluencia Fy= 3220 kg/cm² (46000psi) (322MPa)
GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
225
(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS
FERROCORTES S.A.S
Tabla 80. Tubería de acero estructural RECTANGULAR
PROPIEDADES ESTÁTICAS CARACTERÍSTICAS Y DENOMINACIÓN TAMAÑO DEL PERFIL Tamaño nominal
REAL
Espesor de la pared (mm)
FLEXIÓN Peso P (kg/m)
Área A (cm²)
EJE X - X
Módulo plástico Zx=Zy (cm³)
EJE Y - Y
Momento Inercia lx (cm4)
Módulo sección Sx (cm³)
Radio de giro rx (cm)
Momento Inercia ly (cm4)
Módulo sección Sy (cm³)
Radio de giro ry (cm)
Zx (cm³)
Zy (cm³)
TORSIÓN Momento de inercia J (cm4)
Módulo elástico B (cm³)
Pulgadas
Milímetros
d (mm)
b (mm)
2 X 1/2
50 X 13
50,00
13,00
1,50
1,35
1,72
4,54
1,81
1,62
0,50
0,77
0,54
2,46
0,90
1,61
1,49
2 X 1-1/16
50 X 30
51,59
27,44
1,50
1,73
2,20
7,66
2,97
1,87
2,87
2,09
1,14
3,68
2,98
6,83
3,59
2 X 1-1/16
50 X 30
51,59
27,44
2,50
2,78
3,54
11,46
4,44
1,80
4,21
3,07
1,09
5,67
3,63
10,60
5,37
2-3/8 X 1-1/2
60 X 40
60,00
37,85
1,50
2,16
7,75
13,84
4,61
2,24
6,81
3,60
1,57
5,59
4,07
14,59
5,99
2-3/8 X 1-1/2
60 X 40
60,00
37,85
2,00
2,87
3,65
17,69
5,90
2,20
8,66
4,57
1,54
7,22
5,26
18,95
7,66
2-3/8 X 1-1/2
60 X 40
60,00
37,85
2,50
3,52
4,48
21,18
7,06
2,17
10,32
5,45
1,52
8,75
6,35
23,07
9,18
2-3/8 X 1-1/2
60 X 40
60,00
37,85
3,00
4,25
5,41
24,33
8,11
2,12
11,79
6,23
1,48
10,16
7,37
26,96
10,56
2-3/8 X 1-1/2
60 X 40
60,00
37,85
4,00
5,45
6,94
29,63
9,88
2,07
14,23
7,52
1,43
12,68
9,16
34,12
12,96
3 X 1-1/2
76 X 38
76,20
38,10
1,50
2,61
3,33
24,92
6,54
2,74
8,54
4,48
1,60
8,07
5,00
20,50
7,74
3 X 1-1/2
76 X 38
76,20
38,10
2,00
3,53
4,50
32,06
8,42
2,67
10,90
5,72
1,56
10,48
6,47
26,65
9,93
3 X 1-1/2
76 X 38
76,20
38,10
2,50
4,29
5,46
38,64
10,14
2,66
13,05
6,85
1,55
12,75
7,85
32,48
11,94
3-3/16 X 1-1/2
80 X 40
80,00
40,00
2,00
3,56
4,54
37,36
9,34
2,87
12,72
6,36
1,67
11,61
7,17
30,99
11,02
3-3/16 X 1-1/2
80 X 40
80,00
40,00
3,00
5,19
6,61
52,25
13,06
2,81
17,56
8,78
1,63
16,54
10,16
44,30
15,36
3-1/2 X 2
90 X 50
90,17
50,00
2,00
4,32
5,50
58,15
12,90
3,25
23,41
9,36
2,06
15,78
10,52
53,63
15,93
3-1/2 X 2
90 X 50
90,17
50,00
2,50
5,26
6,70
70,59
15,66
3,25
28,28
11,31
2,05
19,31
12,84
65,75
19,32
4 X 1-1/2
100 X 40
99,99
39,98
15,00
3,20
4,08
50,47
10,09
3,52
12,15
6,08
1,73
12,67
6,68
31,91
10,80
4 X 1-1/2
100 X 40
99,99
39,98
2,00
4,32
5,50
65,34
13,07
3,45
15,59
7,80
1,68
16,54
8,69
41,55
13,90
4 X 1-1/2
100 X 40
99,99
39,98
2,50
5,26
6,70
79,27
15,86
3,44
18,75
9,38
1,67
20,23
10,58
50,72
16,79
GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
226
(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS
FERROCORTES S.A.S
Tubería de acero estructural RECTANGULAR – (Continuación) PROPIEDADES ESTÁTICAS CARACTERÍSTICAS Y DENOMINACIÓN TAMAÑO DEL PERFIL Tamaño nominal
REAL
Espesor de la Peso P pared (kg/m) (mm)
Módulo plástico Zx=Zy (cm³)
FLEXIÓN Área A (cm²)
d (mm) b (mm)
EJE X - X
EJE Y - Y
Momento Inercia lx (cm4)
Módulo sección Sx (cm³)
Radio de giro rx (cm)
Momento Inercia ly (cm4)
Módulo sección Sy (cm³)
Radio de giro ry (cm)
Zx (cm³)
Zy (cm³)
TORSIÓN Momento de inercia J (cm4)
Módulo elástico B (cm³)
Pulgadas
Milímetros
4X2
100 X 50
100,00
50,00
2,00
4,50
5,74
74,98
15,00
3,62
25,67
10,27
2,12
18,50
11,46
61,72
17,75
4X2
100 X 50
100,00
50,00
3,00
6,60
8,41
106,46
21,29
3,56
36,06
14,42
2,07
26,66
16,44
89,09
25,09
4X2
100 X 50
100,00
50,00
4,00
8,59
10,95
134,14
26,83
3,50
44,95
17,98
2,03
34,10
20,93
114,32
31,55
4X2
100 X 50
100,00
50,00
5,00
10,48
13,36
158,19
31,64
3,44
52,45
20,98
1,98
40,84
24,95
137,53
37,21
4-3/4 X 2-3/8
120 X 60
121,78
59,90
2,00
5,58
7,11
136,64
22,44
4,38
45,76
15,28
2,54
27,60
16,92
109,88
26,42
4-3/4 X 2-3/8
120 X 60
121,78
59,90
2,50
6,81
8,67
167,03
27,43
4,39
55,68
18,59
2,53
33,94
20,77
135,18
32,22
6X2
150 X 50
150,00
50,00
2,00
6,07
7,74
207,53
27,67
5,18
37,20
14,88
2,19
35,35
16,26
104,39
26,96
6X2
150 X 50
150,00
50,00
3,00
8,96
11,41
298,55
39,81
5,12
52,65
21,06
2,15
51,43
23,49
150,80
38,36
6X2
150 X 50
150,00
50,00
4,00
11,73
14,95
381,39
50,85
5,05
66,16
26,47
2,10
66,47
30,13
193,62
48,51
6X2
150 X 50
150,00
50,00
5,00
14,41
18,36
456,29
60,84
4,99
77,87
31,15
2,06
80,48
36,20
233,01
57,52
6X4
150 X 100
150,00
100,00
6,00
21,69
27,63
834,69
111,29
5,50
444,19
88,84
4,01
136,68
103,30
957,04
147,81
200 X 70
200,00
70,00
4,00
16,13
20,55
969,18
96,92
6,87
185,51
53,00
3,00
124,52
59,08
521,89
96,03
200 X 70
200,00
70,00
5,00
19,90
25,36
1174,00
117,40
6,80
222,21
63,49
2,96
152,12
71,08
635,06
115,55
200 X 70
200,00
70,00
6,00
23,58
30,03
1364,48
136,45
6,74
255,38
72,97
2,92
178,35
83,75
741,83
133,47
200 X 100
200,00
100,00
4,00
18,01
22,95
1199,71
119,97
7,23
410,78
82,16
4,23
148,04
91,70
988,08
142,01
250 X 150
250,00
150,00
5,00
30,11
38,36
3304,18
264,33
9,28
1507,95
201,06
6,27
319,76
225,48
3292,28
337,02
350 X 150
350,00
150,00
7,00
52,42
66,78
10222,35
584,13
12,37
2732,02
364,27
6,40
733,37
405,79
7069,57
643,79
400 X 200
400,00
200,00
9,00
80,60
102,67
21303,00
1065,15
14,40
7274,43
727,43
8,42
1319,09
816,15
17621,93
1259,57
Los perfiles tubulares cumplen con la norma ASTM A-500 grado C. Esfuerzo de Fluencia Fy= 3500 kg/cm² (50000psi) (350MPa)
GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
227
(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS
FERROCORTES S.A.S
Tabla 81. Tubería de acero negra y galvanizada – CERRAMIENTO Fabricación según norma NTC 28421 Tubería de Cerramiento tipo 1A.W.H.R Acero Calidad SAE 1008 CARACTERÍSTICAS Y DENOMINACIONES Diámetro Nominal NPS (in)
1/2
3/4
1
1-1/4
1-1/2
2
2-1/2
3
4
Diámetro Exterior (in) 0,086 0,086 0,815 0,815 0,815 1,017 1,017 1,028 1,028 1,028 1,028 1,296 1,296 1,296 1,290 1,296 1,315 1,315 1,315 1,663 1,663 1,663 1,638 1,641 1,663 1,663 1,663 1,900 1,900 1,900 1,885 1,883 1,885 1,885 1,885 2,360 2,360 2,360 2,360 2,360 2,360 2,360 2,360 2,850 2,850 2,850 2,850 2,850 3,474 3,474 3,474 3,474 3,474 4,468 4,468 4,468 4,468 4,468
GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
ESPESOR DE PARED (in)
ESPESOR DE PARED (mm)
PESO DEL TUBO NEGRO DE 6m (kg)
PESO DEL TUBO GALVANIZADO DE 6m (kg)
0,047 0,059 0,075 0,090 0,098 0,047 0,059 0,075 0,090 0,098 0,105 0,047 0,059 0,075 0,090 0,098 0,105 0,116 0,128 0,047 0,059 0,075 0,090 0,098 0,105 0,116 0,128 0,047 0,059 0,075 0,090 0,098 0,105 0,116 0,128 0,047 0,059 0,075 0,090 0,098 0,105 0,116 0,128 0,090 0,098 0,105 0,116 0,128 0,090 0,098 0,105 0,116 0,128 0,090 0,098 0,105 0,116 0,128
1,19 1,50 1,91 2,29 2,49 1,19 1,50 1,91 2,29 2,49 2,67 1,19 1,50 1,91 2,29 2,49 2,67 2,95 3,25 1,19 1,50 1,91 2,29 2,49 2,67 2,95 3,25 1,19 1,50 1,91 2,29 2,49 2,67 2,95 3,25 1,19 1,50 1,91 2,29 2,49 2,67 2,95 3,25 2,29 2,49 2,67 2,95 3,25 2,29 2,49 2,67 2,95 3,25 2,29 2,49 2,67 2,95 3,25
3,403 4,205 5,295 6,225 6,703 4,349 5,392 6,819 8,054 8,695 9,246 5,600 6,963 8,736 10,303 11,200 12,121 13,269 14,495 7,245 9,208 11,362 13,291 14,426 15,606 17,120 18,744 8,308 10,362 13,058 15,412 16,688 17,830 19,576 21,455 10,371 12,951 16,349 19,490 21,148 22,588 21,833 27,255 23,697 25,729 27,497 30,255 33,239 29,055 31,563 33,747 37,161 40,859 37,590 40,856 43,704 48,161 52,997
3,595 4,390 5,474 6,396 6,871 4,598 5,635 7,056 8,283 8,919 9,467 5,295 7,281 9,046 10,603 11,947 12,419 13,561 14,781 7,669 9,445 11,771 13,685 14,816 15,999 17,506 19,124 8,796 10,843 13,530 15,872 17,144 18,282 20,023 21,895 10,983 13,557 16,946 20,079 21,732 23,169 25,408 27,823 24,818 26,446 28,209 30,962 33,939 29,944 32,448 34,629 38,036 41,728 38,747 42,009 44,854 49,305 54,134
228
(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS
FERROCORTES S.A.S
Tabla 82. Tubería de Acero para fabricación de muebles – REDONDOS Dimensión Exterior
Dimensión Nominal NPS
mm
1/2
5/8
3/4
7/8
1,000
1-1/8
1-1/4
12,700
15,875
19,050
22,225
25,400
28,575
31,750
GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
in
0,500
0,625
0,750
0,875
1,000
1,125
1,250
Espesor de la pared
Peso del Tubo (6m) - kg
mm
in
Calibre
0,711
0,028
23
1,260
0,787
0,031
22
1,387
0,889
0,035
20
1,553
1,092
0,043
19
1,875
1,194
0,047
18
2,031
1,499
0,059
16
2,482
0,711
0,028
23
1,594
0,787
0,031
22
1,756
0,889
0,035
20
1,969
1,092
0,043
19
2,388
1,194
0,047
18
2,590
1,499
0,059
16
3,186
0,711
0,028
23
1,928
0,787
0,031
22
2,126
0,889
0,035
20
2,387
1,092
0,043
19
2,900
1,194
0,047
18
3,152
1,499
0,059
16
3,889
0,711
0,028
23
2,262
0,787
0,031
22
2,496
0,889
0,035
20
2,805
1,092
0,043
19
3,413
1,194
0,047
18
3,713
1,499
0,059
16
4,593
1,905
0,075
14
5,724
0,711
0,028
23
2,596
0,787
0,031
22
2,866
0,889
0,035
20
3,222
1,092
0,043
19
3,926
1,194
0,047
18
4,273
1,499
0,059
16
5,297
1,905
0,075
14
6,618
0,889
0,035
20
3,640
1,092
0,043
19
4,439
1,194
0,047
18
4,834
1,499
0,059
16
6,000
1,905
0,075
14
7,513
0,787
0,031
22
3,601
0,889
0,035
20
4,057
1,092
0,043
19
4,951
1,194
0,047
18
5,394
1,499
0,059
16
6,704
1,905
0,075
14
8,407
229
(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS
FERROCORTES S.A.S
Tubería de Acero para fabricación de muebles – REDONDOS (Continuación) Dimensión Exterior
Dimensión Nominal NPS
mm
1-1/2
in
38,100
1,663
1,500
42,240
1,900
1,663
48,260
2,360
1,900
59,944
2,500
2,360
63,500
2,500
Espesor de la pared
Peso del Tubo (6m) - kg
mm
in
Calibre
0,787
0,031
22
4,344
0,889
0,035
20
4,892
1,092
0,043
19
5,977
1,194
0,047
18
6,515
1,499
0,059
16
8,111
1,905
0,075
14
10,196
0,889
0,035
20
5,436
1,092
0,043
19
6,646
1,194
0,047
18
7,246
1,499
0,059
16
9,028
1,905
0,075
14
11,362
0,787
0,031
22
5,528
0,889
0,035
20
6,227
1,092
0,043
19
7,618
1,194
0,047
18
8,308
1,499
0,059
16
10,362
1,905
0,075
14
13,058
1,092
0,043
19
9,504
1,194
0,047
18
10,371
1,499
0,059
16
12,951
1,905
0,075
14
16,349
1,499
0,059
16
13,739
1,905
0,075
14
17,351
Tabla 83. Tubería de Acero para fabricación de muebles – CUADRADOS Dimensión Nominal
1/2
3/4
1,000
1-1/2
Dimensión Exterior mm
12,700
19,050
25,400
38,100
GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
in
0,500
0,750
1,000
1,500
Espesor de la pared mm
in
Calibre
Peso del Tubo (6m) - kg
0,711
0,028
23
1,594
0,787
0,031
22
1,757
0,889
0,035
20
1,970
1,092
0,043
19
2,388
0,711
0,028
23
2,450
0,787
0,031
22
2,703
0,889
0,035
20
3,099
1,092
0,043
19
3,700
1,194
0,047
18
4,027
0,711
0,028
23
3,264
0,787
0,031
22
3,605
0,889
0,035
20
4,057
1,092
0,043
19
4,951
1,194
0,047
18
5,394
1,499
0,059
16
6,704
0,787
0,031
22
5,527
0,889
0,035
20
6,227
1,092
0,043
19
7,618
1,194
0,047
18
8,308
1,499
0,059
16
10,362
230
(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS
FERROCORTES S.A.S
Tabla 84. Tubería de Acero para fabricación de muebles – RECTANGULAR Espesor de la pared
Dimensión Exterior (mm)
12 X 25
Peso del Tubo (6m) - kg
mm
in
Calibre
0,787
0,031
22
2,496
0,889
0,035
20
2,804
1,092
0,043
19
3,413
1,194
0,047
18
3,713
1,499
0,059
16
4,593
0,787
0,031
22
3,605
0,889
0,035
20
4,057
1,092
0,043
19
4,951
1,194
0,047
18
5,394
0,787
0,031
22
4,344
0,889
0,035
20
4,892
1,092
0,043
19
5,977
1,194
0,047
18
6,515
1,499
0,059
16
8,111
0,787
0,031
22
5,527
0,889
0,035
20
6,227
1,092
0,043
19
7,618
1,194
0,047
18
8,308
1,499
0,059
16
10,362
1,194
0,047
18
8,308
1,499
0,059
16
10,362
0,991
0,039
19
10,459
1,092
0,043
19
11,515
1,194
0,047
18
12,568
18 X 32
20 X 40
25 X 50
30 X 44
38 X 76
GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
231
(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS
FERROCORTES S.A.S
Tabla 85. Tubería de Acero carbón para CONDUCCIÓN (SCH)
COMPOSICIÓN QUÍMICA
CALIDADES
CARACTERÍSTICAS MECANICAS
C
Mn
Si
P
S
Límite
Elásticas
API - 5L X 42
0,29
1,35
₋
0,04
0,05
42.000 PSI
289 MPA
60.000 PSI
413 MPA
ASTM- A 53 GR A
0,25
0,90
₋
0,05
0,06
30.000 PSI
207 MPA
48.000 PSI
331 MPA
ASTM-A 53 GR B
0,30
1,20
₋
0,05
0,06
35.000 PSI
241 MPA
60.000 PSI
413 MPA
ASTM - A 106 GR B
0,30
0.29/106
0,1
0,048
0,058
35.000 PSI
241 MPA
60.000 PSI
413 MPA
DIÁMETRO Nominal (in)
Exterior
ESPESOR PARED
PESO NOMINAL
Resistencia a la Tracción
WEIGHT CLASS
SCHEDULE
STD
40
in
mm
in
mm
L/P
kg/m
1/4”
0,540
13,70
0,088
2,24
0,42
0,63
1/4”
0,540
13,70
0,019
3,02
0,54
0,80
XS
80
3/8”
0,675
17,20
0,091
2,31
0,57
0,84
STD
40
3/8”
0,675
17,20
0,126
3,20
0,74
1,10
XS
80
1/2”
0,840
21,30
0,109
2,77
0,85
1,27
STD
40
1/2”
0,840
21,30
0,147
3,73
1,09
1,62
XS
80
3/4”
1,050
26,70
0,113
2,87
1,13
1,69
STD
40
3/4”
1,050
26,70
0,154
3,91
1,47
2,20
XS
80
1”
1,315
33,40
0,133
3,38
1,68
2,50
STD
40
1”
1,315
33,40
0,179
4,55
2,17
3,24
XS
80
1 1/4”
1,660
42,20
0,140
3,56
2,27
3,39
STD
40
1 1/4”
1,660
42,20
0,191
4,85
3,00
4,47
XS
80
1 1/2”
1,900
48,30
0,145
3,68
2,72
4,05
STD
40
1 1/2”
1,900
48,30
0,200
5,08
3,63
5,41
XS
80
2”
2,375
60,30
0,154
3,91
3,65
5,44
STD
40
2”
2,375
60,30
0,128
5,54
5,02
7,48
XS
2”
2,375
60,30
0,344
8,74
7,46
11,11
2 1/2”
2,875
73,00
0,203
5,16
5,79
8,63
GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
80 160
STD
40
232
(4) 4484340 (5) 6670523 La línea de los ACEROS
FERROCORTES S.A.S
Tubería de Acero carbón para CONDUCCIÓN SCH – (Continuación)
COMPOSICIÓN QUÍMICA
CALIDADES
CARACTERÍSTICAS MECANICAS
C
Mn
Si
P
S
Límite
Elásticas
API - 5L X 42
0,29
1,35
₋
0,04
0,05
42.000 PSI
289 MPA
60.000 PSI
413 MPA
ASTM- A 53 GR A
0,25
0,90
₋
0,05
0,06
30.000 PSI
207 MPA
48.000 PSI
331 MPA
ASTM-A 53 GR B
0,30
1,20
₋
0,05
0,06
35.000 PSI
241 MPA
60.000 PSI
413 MPA
ASTM - A 106 GR B
0,30
0.29/106
0,1
0,048
0,058
35.000 PSI
241 MPA
60.000 PSI
413 MPA
DIÁMETRO Exterior
ESPESOR PARED
PESO NOMINAL L/P
kg/m
Nominal (in)
Resistencia a la Tracción
WEIGHT CLASS
SCHEDULE
in
mm
in
mm
2 1/2”
2,875
73,00
0,276
7,01
7,66
11,41
2 1/2”
2,875
73,00
0,375
9,53
10,01
14,92
3”
3,5
88,90
0,216
5,49
7,58
11,29
STD
3”
3,500
88,90
0,3
7,62
10,25
15,27
XS
3”
3,500
88,90
0,438
11,13
14,32
21,35
4”
4,500
114,30
0,237
6,02
10,79
16,07
STD
4”
4,500
114,30
0,337
8,56
14,98
22,32
XS
4”
4,5
114,30
0,531
13,49
22,51
33,54
5”
5,563
141,30
0,258
6,55
14,62
21,77
STD
5”
5,563
141,30
0,375
9,53
20,78
30,97
XS
5”
5,563
141,30
0,625
15,88
32,96
49,11
6”
6,625
168,30
0,28
7,11
18,97
28,26
STD
6”
6,625
168,30
0,432
10,97
28,57
42,56
XS
6”
6,625
168,30
0,719
18,26
45,35
67,56
8”
8,625
219,10
0,322
8,18
28,55
42,55
STD
8”
8,625
219,10
0,5
12,7
43,39
64,64
XS
8”
8,625
219,10
0,906
23,01
74,69
111,27
10”
10,75
273,10
0,365
9,27
40,48
60,31
STD
40
10”
10,75
273,10
0,594
15,09
64,43
96,01
XS
80
12”
12,75
323,90
0,406
10,31
53,52
79,7
STD
40
14”
14,875
377,90
0,44
11,13
63,51
94,49
STD
40
16”
17
431,80
0,5
12,7
82,86
123,29
STD
40
18”
19,125
485,80
0,506
14,27
104,78
155,91
STD
40
20”
21,185
538,20
0,59
15,08
123,03
183,05
STD
40
24”
25,375
644,50
0,69
17,48
171,49
255,14
STD
40
GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
XS
80 160 40 80 160 40 80 160 40 80 160 40 80 160 40 80 160
233
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FERROCORTES S.A.S
Tabla 86. Perlines
Materia Prima
-
Referencia
EsPesor (mm)
FY (KSI)
Peso Unitario (kg/m)
Peso / Unidad (kg)
Unidad de emPaque
P 3” X 1 1/2”
1,2
33
P 3” X 1 1/2”
1,5
36
1,52
9,12
70
1,88
11,28
P 3” X 1 1/2”
2,0
70
50
2,47
14,82
P 4” X 2”
70
1,2
33
2,12
12,72
50
P 4” X 2”
1,5
36
2,63
15,78
50
P 4” X 2”
2,0
50
3,47
20,82
50
P 5” X 2”
1,2
33
2,36
14,16
48
P 5” X 2”
1,5
36
2,93
17,58
48
P 5” X 2”
2,0
50
3,87
23,22
48
P 6” X 2”
1,2
33
2,60
15,6
48
P 6” X 2”
1,5
36
3,23
19,38
48
P 6” X 2”
2,0
50
4,27
25,62
48
P 160mm x 60mm
1,2
33
2,84
17,04
48
P 160mm x 60mm
1,5
36
3,54
21,24
48
P 160mm x 60mm
2,0
50
4,68
28,08
48
P 160mm x 60mm
2,5
50
5,80
34,80
48
P 160mm x 60mm
3,0
50
6,90
41,40
48
P 6” x 2 5/8”
2,0
50
4,77
28,62
48
P 6” x 2 5/8”
2,5
50
5,91
35,46
48
P 6” x 2 5/8”
3,0
50
7,04
42,24
48
P 7” x 2 5/8
2,0
50
5,17
31,02
36
P 7” x 2 5/8
2,5
50
6,41
41,46
36
P 7” x 2 5/8
3,0
50
7,64
45,84
36
P 8 ” x 2 5/8
2,0
50
5,57
33,42
36
P 8 ” x 2 5/8
2,5
50
6,91
41,46
36
P 8 ” x 2 5/8
3,0
50
8,24
49,44
36
P 220mmx 80mm
1,5
36
4,72
28,32
36
P 220mmx 80mm
2,0
50
6,25
37,5
36
P 220mmx 80mm
2,5
50
7,77
46,62
36
P 220mmx 80mm
3,0
50
9,26
55,56
36
P 10” x 2 5/8”
2,0
50
6,37
38,22
24
P 10” x 2 5/8”
2,5
50
7,91
47,46
24
P 10” x 2 5/8”
3,0
50
9,44
56,64
24
P 12” x 2 5/8”
2,0
50
7,17
43,02
24
P 12” x 2 5/8”
2,5
50
8,91
53,46
24
P 12” x 2 5/8”
3,0
50
10,64
63,84
24
P 305mmx 80mm
1,5
36
5,72
34,32
24
P 305mmx 80mm
2,0
50
7,59
45,54
24
P 305mmx 80mm
2,5
50
9,44
56,64
24
P 305mmx 80mm
3,0
50
11,27
67,62
24
P 13-1/2” x 2 5/8”
2,0
50
7,77
46,62
24
P 13-1/2” x 2 5/8”
2,5
50
9,66
57,96
24
P 13-1/2” x 2 5/8”
3,0
50
11,54
69,24
24
Parámetros de fabricación según NTC 5685 Acero HR calidad estructural ASTM A1011 SS Grado 50 (Fy = 35.2 kg/mm²) para perlines con espesor t ≥ 2.0mm Acero HR o CR calidad estructural ASTM A36 o ASTM A1008 SS Grado 36 respectivamente (Fy = 25.3 kg/mm²) para perlines con espesor t = 1.5mm Acero CR calidad estructural SAE 1006 Grado 33 (Fy = 23.2 kg/mm²) para perlines con espesor t = 1.2mm
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FERROCORTES S.A.S
Tabla 87. Barras Corrugadas PROPIEDADES MECÁNICAS LÍMITE DE FLUENCIA
RESISTENCIA A LA TRACCIÓN
Mínimo 400MPA (60000PSI) [24kgf/mm²]
Mínimo 550MPA (80000PSI)
Máximo 540MPA (78000PSI) [55kgf/mm²]
Alargamiento mínimo 18% (Distancia entre marcas 200mm)
DIMENSIONES NOMINALES Y TOLERANCIAS MÁXIMAS DE LAS BARRAS CORRUGADAS Designación
Diámetro Nominal
Área de la sección
Perímetro
Distancia promedio máx. resaltes
Altura máx. Resaltes y venas
Ancho máx. de venas
Masa por metro lineal
Tolerancia en longitud mm
Lote (%)
Individual (%)
No.
in
mm
mm²
mm
mm
mm
mm
kg/m
3
3/8
9,53
71,40
30,00
6,70
0,42
3,60
0,57
4
5
1/2
5/8
12,70
15,90
129,00
200,00
39,90
8,90
49,90
11,10
0,51
0,63
4,80
6,00
1,00
1,56
6
3/4
19,10
284,00
59,80
13,30
0,95
7,20
2,25
7
7/8
22,20
387,00
69,80
15,60
1,11
8,40
3,06
8
9
1.0in
1-1/8
25,40
28,70
510,00
645,00
79,80
17,80
90,00
20,00
1,27
1,43
9,70
10,90
4,00
5,06
10
1-1/4
32,30
819,00
101,40
22,40
1,60
12,20
6,35
11
1-3/8
35,80
1006,00
112,50
25,20
1,80
13,70
8,04
Tolerancia en peso
-0,00
4
6
+1,25
4
6
-0,00
4
6
+1,25
4
6
-0,00
4
6
+1,25
4
6
-0,00
4
6
+1,25
4
6
-0,00
4
6
+1,25
4
6
-0,00
4
6
+1,25
4
6
-0,00
4
6
+1,25
4
6
-0,00
4
6
+1,25
4
6
-0,00
4
6
+1,25
4
6
Largos más comerciales en Colombia
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Barras Corrugadas – (Continuación) Barra Corrugada NTC2289 Diámetro
Longitud
Peso Unitario
Cantidad / Tonelada
8.5mm
6m
2,68
373
9,0mm
6m
3,00
333
11,0mm
6m
4,35
230
12,0mm
6m
5,15
194
12,0mm
12m
10,31
97
1/4"
6m
1,49
670
3/8"
6m
3,36
298
3/8"
12m
6,71
149
1/2"
6m
5,75
174
1/2"
9m
8,93
112
1/2"
12m
11,49
87
1/2"
14m
13,89
72
5/8"
6m
9,09
110
5/8"
9m
13,89
72
5/8"
12m
18,18
55
5/8"
14m
21,74
46
3/4"
6m
13,33
75
3/4"
9m
20,00
50
3/4"
12m
26,32
38
3/4"
14m
31,25
32
7/8"
6m
18,18
55
7/8"
9m
27,03
37
7/8"
12m
35,71
28
7/8"
14m
41,67
24
1"
6m
23,81
42
1"
9m
35,71
28
1"
12m
47,62
21
1"
14m
55,56
18
1 1/4"
6m
38,46
26
1 1/4"
9m
58,82
17
1 1/4"
12m
76,92
13
1 1/4"
14m
90,91
11
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Tabla 88. Acero figurado El acero figurado es un acero de refuerzo para concreto armado que ha sido cortado y figurado en una planta especializada, identificado y trasportado a la obra,listo para armar. Se realiza siguiendo las cartillas de despiece y se figura con críterio técnico y maquinas especializadas en cortes y dobleces. Este método presenta todas las ventajas frente al convencional, pues ahorra tiempo y dinero porque brinda un producto preparado, totalmente controlable en la obra y con cero desperdicio. Dimensiones de los ganchos normales
Acero (PSI)
Barra No.
Gancho 90°
Gancho 180°
60000
d. b.
D
L
C
L
C
M
12mm y 1/2"
76
181
203
160
116
102
16mm y 5/8"
95
227
254
200
129
127
18mm y 3/4"
115
273
306
240
153
153
22mm y 7/8"
133
317
355
279
176
178
25mm y 1"
152
363
406
319
203
203
32mm y 1-1/4"
258
480
549
508
291
323
Acero (PSI)
Barra No.
Gancho 90°
40000
d. b.
D
L
C
L
C
M
3/8"
48
133
147
136
98
67
1/2"
64
178
197
160
109
89
5/8"
80
223
246
185
121
111
3/4"
96
267
296
219
143
134
7/8"
111
311
344
256
167
155
1
127
366
394
292
191
178
1-1/8"
143
400
443
329
215
200
1-1/8"
156
437
484
359
234
218
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Especificación de los rieles Tabla 89. Carriles Ligeros
PESO (kg/m)
CABEZA
ALTURA
PATIM/BASE
ALMA
A
H
B
S
mm
mm
mm
mm
S-7
6,7
65
50
25
5
S-10
10
70
58
32
6
S-12
12
80
65
34
7
S-14
14
80
70
38
9
S-18
18,3
93
82
43
10
S-20
19,8
100
82
44
10
S-24
24
115
90
53
10
S-30
30
108
108
60,3
12,3
BS-35M
17,4
76,2
76,2
42,86
9,13
BS-35R
17,4
82,6
82,6
44,4
8,3
26AFNOR
26,3
100
100
50
10
30AFNOR
30
106
106
58,6
1
ASCE20
9,95
66,7
66,7
34,1
6,4
ASCE25
12,4
69,8
69,8
38,1
7,5
ASCE30
14,9
79,4
79,4
42,9
8,3
ASCE40
19,8
88,9
88,9
47,6
9,9
ASCE60
30
108
108
60,3
12,3
ASCE75
37,2
62,7
122,2
122,2
13,49
ASCE80
39,68
127
127
63,5
13,8
BS60R
29,8
114,9
109,5
57,1
11,1
S33
33,5
134
105
58
11
Los rieles ligeros son aquellos cuyo peso no excede los 40kg por metro lineal. Su principal finalidad es la de servir de soporte al desplazamiento de máquinas que no tienen un peso excesivo, ni trasportan cargas muy pesadas. Se emplea tanto en minería, como en fabricas y almacenes robotizados y automatizadas, como en secaderos, fabrica dedicada a la fabricación de prefabricados de ceramica y hormigon, empresas constructoras, entre otras.
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Tabla 90. Carriles Pesados
Perfiles Europeos PESO (kg/m)
CABEZA A mm
ALTURA H mm
PATIM/BASE B mm
ALMA S mm
RN45
44,79
66,00
142,00
130,00
15,00
46E2 (U33)
46,27
62,00
145,00
134,00
15,00
49E1 (S49 DIN)
49,34
67,00
149,00
125,00
14,00
50E6 (U50)
50,90
65,00
153,00
140,00
15,50
54E1 (UIC54)
54,77
10,00
159,00
140,00
16,00
54E2 (UIC54E)
53,82
67,01
161,00
125,00
16,00
54E3 (S54 DIN)
54,57
67,00
154,00
125,00
16,00
60E1 (UIC60)
60,21
72,00
172,00
50,00
16,50
(RIEL FERREO)-Perfiles Americanos PESO (kg/m)
CABEZA A mm
ALTURA H mm
PATIM/BASE B mm
ALMA S mm
141 RE (TR70)
69,79
77,79
188,91
152,40
17,46
136RE (TR68)
67,41
74,61
185,74
152,40
17,46
133RE
66,10
19,20
179,39
152,40
17,46
132RE
65,31
76,20
180,98
152,40
16,67
CB122
60,77
74,61
172,24
152,40
16,67
119RE
58,87
67,47
173,04
139,70
15,88
115RE (TR57)
56,90
69,06
168,28
139,70
15,88
100RE (TR50)
50,35
68,26
152,40
136,53
14,29
100ARA-B
49,88
67,47
143,27
130,57
14,29
100ARA-A
49,80
69,85
152,40
139,70
14,29
90ARA-A (TR45)
44,65
65,09
142,88
130,18
14,29
En general, llamamos perfiles pesados a aquellos cuyos pesos están comprendidos entre los 40 y los 60 kg/m. Se utilizan cuando los requisitos de velocidad, seguridad y carga máxima a soportar son superiores a los requisitos de los carriles ligeros. Su principal uso son los ferrocarriles empleados para el trasporte de mercancías y pasajeros y en obras de perforación de túneles, grandes obras públicas, instalaciones de grúas en obras portuarias, entre otras.
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Tabla 91. Carriles Grúa RIEL DE GRUA-Perfiles Europeos CABEZA PESO (kg/m)
ALTURA
PATIM/BASE
ALMA
A
H
B
S
mm
mm
mm
mm
150,3
150
150
220
80
A120
100
120
105
220
72
A100
75,3
100
95
200
60
A75
56,2
75
85
200
45
A65
43,1
65
75
175
38
A55
31,8
55
65
150
31
A45
22,1
45
55
A150
125
RIEL DE GRUA-Perfiles Americanos
PESO (kg/m)
CABEZA
ALTURA
PATIM/BASE
ALMA
A
H
B
S
mm
mm
mm
mm
CR175
86,8
107,95
152,4
152,4
38,1
CR171
84,83
109,22
152,4
152,4
31,75
CR135
66,97
87,31
146,05
131,76
31,75
CR105(TR52)
52,09
65,09
131,76
131,76
23,81
CR104
51,59
63,5
127
127
25,4
Son rieles cuyos perfiles han sido diseñados para un uso específico; que es el de permitir el desplazamiento de las grúas, desde las más pequeñas hasta las más grandes. Se emplean tanto en los puertos y las terminales de carga como en industrias de todo tipo, donde se desplazan los productos a través de polipastos y grúas suspendidas en el techo.
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Tabla 92. Carriles Especiales
PESO (kg/m)
CABEZA A mm
ALTURA H mm
PATIM/BASE B mm
ALMA S mm
MRS 73
73,63
70
157
146
32
MRS86
85,5
102
102
165
80,3
MRS 87A
86,8
101,6
152,4
152
34,9
MRS 125
125
120
180
180
40
MRS 192
192
140
157,2
229
128,3
MRS 221
221,4
220
160
220
145
AS86
85,88
101,6
152,46
150
35
CR73
73,3
100
135
140
32
CR100
100,2
120
150
155
39
Tabla 93. Carriles Garganta Riel de viga – Para tranvía
PESO (kg/m)
CABEZA A mm
ALTURA H mm
PATIM/BASE B mm
ALMA S mm
Ri60
60,59
180
180
56
36,7
Ri60-N
59,75
180
180
56
36
PH37
56,54
182
150
52,5
60,5
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Tabla 94. PROPIEDADES MECANICAS CARRILES LIGEROS Y PESADOS Resistencia a la tracción (N/mm²)
Alargamiento (%)
Dureza BRINELL (HB)
700
680 mín.
14 mín.
200 mín.
900A
880 mín.
10 mín.
260 mín.
1100
1080 mín.
10 mín.
-
R200
680 mín.
14 mín.
200 mín.
R220
770 mín.
12 mín.
220 mín.
R260
880 mín.
10 mín.
260 mín.
R320Cr
1080 mín.
9 mín.
320 mín.
R350HT
1175 mín.
9 mín.
350 mín.
R350LHT
1175 mín.
9 mín.
350 mín.
Norma UIC860-0
EN 13674-1
Tipo de Acero
TIPO DE CARRIL ASTM A-1
ASCE20 ASCE25 ASCE30 ASCE40
201 HB mín.
ASCE60 ASCE75 ASCE80 AREMA
STANDARD
966 MPa mín.
9mín.
310 HB mín.
MICROALEADO
1040 MPa mín.
9 mín.
320-360 HB mín.
Tabla 95. GRADOS DE ACEROS Y COMPOSICIONES QUIMICAS CARRILES LIGEROS Y PESADOS Grado del acero
%C
%Si
%Mn
%P
%S
S700 (R-70)
0.40-0.60
0.70-1.25
0.40 Max
0.045 Max
0.045 Max
S900 (R-90)
0.60-0.80
0.70-1.25
0.40 Max
0.045 Max
0.045 Max
GRADOS DE ACEROS Y COMPOSICIONES QUIMICAS CARRILES LIGEROS Y PESADOS Norma UIC860-0
EN 13674-1
AREMA
Tipo de Acero
%C
%SI
%Mn
%P
%S
%Cr
%Al
%V
700
0.40-0.60
0.50-0.35
0.80-1.25
0.050 Max
0.050 Max
-
-
-
900A
0.40-0.80
0.10-0.50
0.80-1.30
0.040 Max
0.040 Max
-
-
-
100
0.60-0.82
0.30-0.90
0.80-1.30
0.030 Max
0.030 Max
0.80-1.30
-
-
R200
0.40-0.60
0.15-0.58
0.70-1.20
0.035 Max
0.035 Max
0.15 Max
0.004 Max
0.030 Max
R220
0.50-0.60
0.20-0.60
1.00-1.25
0.025 Max
0.025 Max
0.15 Max
0.004 Max
0.030 Max
R260
0.62-0.80
0.15-0.58
0.70-1.20
0.025 Max
0.025 Max
0.15 Max
0.004 Max
0.030 Max
STANDARD
0.74-0.86
0.10-0.60
0.75-1.35
0.020 Max
0.020 Max
0.030 Max
0.010 Max
0.010 Max
MICROALEADO
0.74-0.82
0.500 Max
0.80-1.30
0.025 Max
0.025 Max
0.025 Max
0.080 Max
-
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Tabla 96. PROPIEDADES MECANICAS CARRILES GRÚA SEGÚN NORMA DIN 536 Resistencia a la tracción (N/mm²)
Dureza BRINELL (HB)
S700 (R-70)
690 Min
200 Min
S900 ( R-90)
880 Min
260 Min
S1100 (Cr-V)
1080 Min
320 Min
Grado del acero
Composicion quimica según norma DIN536 Grado del acero
%C
%Si
%Mn
%P
%S
S700 (R-70)
0.40-0.60
0.70-1.25
0.40 Max
0.045 Max
0.045 Max
S900 (R-90)
0.60-0.80
0.70-1.25
0.40 Max
0.045 Max
0.045 Max
Tabla 97. PROPIEDADES MECÁNICAS CARRILES ESPECIALES
Norma DIN536
ASTM A759
Tipo de Acero
Resistencia a la tracción (N/mm²)
Dureza BRINELL (HB)
S700 (70)
690 Min
200 Min
S900 (90)
800 Min
260 Min
S1100 ( 110Cr-V)
1080 Min
320 Min
ESTÁNDAR
880 Min
-
ALTA RESISTENCIA
1080 Min
321-388
Tabla 98. PROPIEDADES MECANICAS CARRILES DE GARGANTA/TRANVIA Tipo de Acero
Resistencia a la tracción (N/mm²)
Alargamiento (%)
Dureza BRINELL (HB)
R200
680 Min
14 Min
200 Min
R220
780 Min
12 Min
220 Min
R260
880 Min
10 Min
260 Min
Composicion quimica carriles de garganta/tranvia Tipo de Acero
%C
%Si
%Mn
%P
%S
R200
0.40-0.60
0.15-0.58
0.7-1.20
0.035 Max
0.035 Max
R220
0.50-0.65
0.15-0.58
1.00-1.25
0.025 Max
0.025 Max
R260
0.62-0.80
0.15-0.58
0.70-1.20
0.035 Max
0.025 Max
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Cómo elegir un carril Hay varias formulas para elegir el carril más adecuado para cada uso. La diferencia esta en cual de los siguientes factores es considerado más importante. [Q]: Peso lineal del carril (kg/m) [T]: Tráfico en millones de toneladas por año [L]: Longitud entre traviesas (cm) [P]: Carga por eje (Toneladas) [V]: Velocidad máxima (km/h) a. Fórmula del profesor Shulga / cuando [T] es alto. Q = 31.046 x T
0.203
b. Fórmula del profesor Shajunianz / adecuadas para líneas ferroviarias con valores altos de [P], [T] y [V]. Q = a (1 + T
1/4)
) (1 + 0.012 V)
2/3
2/3
P
c. Fórmula modificada de FCAB. Cuando [P] es considerado el factor más importante. 2 2/3
Q = 10.7093 (P + 0.0000386 x P x V )
0.49605206
d. Fórmula de la cumbre del ferrocarril del Cairo / para cargas estáticas. No tiene en cuenta el efecto dinámico del incremento de la carga por causa de la velocidad. Q = 2.5 P
e. Fórmula del profesor Yershov / Sólo considera la velocidad máxima. Q = Vmax / .2.2
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Tabla 99. Tabla resumen de aceros para herramienta Productos Acero
Herramienta D2
Herramienta A2
Herramienta - O1
Herramienta - W1
Normas Equivalentes
Especificaciones del producto
Composición Química Dureza
Características
Aplicaciones
Tipo de Trata/.
(UNS T30402) (AISI, ASTM, NMX. D2)
Acero especial de alta aleación de Cromo con adición de Molibdeno y Tungsteno, de máxima resistencia a la deformación y buena resistencia al desgaste bajo mayores exigencias de tenacidad y resistencia a la compresión. Temple al aire o al aceite.
Aplicaciones en Troqueles de alto rendimiento usados en industrias que utilizan Chapas finas y Flejes de hierro o acero en espesores de hasta 1.57 mm; para herramientas de gran rendimiento en Laminados de rosca, Matrices para la fabricación de Tuercas en frío, Brochas y Matrices para Sierras alternativas y circulares, Cuchillas de cizallas para chapas finas, Herramientas de embutidos, Mordazas, Estampas para la fabricación de Clavos, Puntas y Tachuelas y para todas las Herramientas de corte.
Temple a 1000°C
64 RC, Templ.
(UNS T30102) (AISI, ASTM, NMX. -A2)
Acero para trabajos en frío, tipo media aleación de temple al aire. Redondo, cuadrado y solera forjada. Este acero tiene buena tenacidad, así como resistencia al desgaste. Maquinabilidad buena. Afilado: bueno.
Se emplea para fabricar punzones, cuchillas y herramientas de prensa que requieran de buena resistencia al desgaste.
Temple a 950°C
65 RC, Templ.
(UNS T31501) (AISI, ASTM, NMX. -O1)
Acero para trabajo en frío, tipo temple al aceite. Redondo, cuadrado, solera, lámina, disco y anillo forjados, barra hueca y barra rectificada. Este acero tiene buena resistencia al desgaste y buena tenacidad. Presenta dureza profunda en diámetros menores a 40mm. En sección de 100mm., la profundidad de dureza es de aprox. 10mm., Excelente maquinabilidad y buen afilado.
Se emplea en matrices para estampar, cortar y punzonar; así como en herramientas de corte a baja temperatura. También se utiliza en herramientas para filetear, instrumentos de precisión, calibres y matrices para plástico, entre otros.
Temple a 800°C
60 RC, Templ.
(UNS T72301) (AISI, ASTM, NMX. -W1)
Acero de temple al agua tipo carbono. Redondo, cuadrado, solera, lámina, disco y anillo forjados, barra hueca y barra rectificada. Es éste un acero particularmente apto para herramientas que demandan una dureza elevada en la superficie, combinada con un alma tenaz.
Se emplea en matrices de corte y modelo, herramientas de roscar, estampar y desbastar, cuchillas de cizallas, punzones y herramientas destinadas a trabajar madera, entre otros.
Temple a 950°C
66 RC Templ.
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C
Si
Mn
P
S
Cr
1.40 / 1.60
0.10 / 0.60
0.10 / 0.60
0.030 máx.
0.030 máx.
-
0.951.05
0.100.50
0.401.00
0,03
0,03
0,50
1.001.40
0,03
0.100.40
0.100.40
0,03
0.951.05
245
Ni
V
W
11.0 / 13.0
0.50 / 1.10
4.755.50
-
0.150.50
-
0.901.40
-
0,03
0.400.60
-
0,30
0.400.60
-
-
0,03
0,15
0,20
0,10
0,15
0,10
-
-
Mo
0.07 / 1.20
Co
-
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Tabla resumen de aceros para herramienta – (continaución) Productos Acero
Normas Equivalentes
Herramienta - H13
(UNS T20813) (AISI, ASTM, NMX. -H13)
Herramienta - H19
(UNS T20819) (AISI, ASTM, NMX. -H19)
Herramienta - H21
Herramienta - L6
(UNS T20821) (AISI, ASTM, NMX. -H21)
(UNS T61206) (AISI, ASTM, NMX. -L6)
Especificaciones del producto Aplicaciones
Tipo de Trata/.
Se emplea para fabricar matrices para forjado, extrusión y fundición a presión, sobre todo en aluminio; punzones y cuchillas de cizallado en caliente y herramientas para estampar pernos y rótulas, entre otros.
Temple a 790°C
52 RC Templ.
Se emplea para fabricar dados de extrusión de tubos de latón, dados para prensar en caliente, insertos para dados de forja, dados para trabajar acero y latón en caliente, punzones y mandriles, entre otros.
Temple 1180°C
55 RC Templ.
Se emplea en dados para extrusión, insertos para dados de forja, punzones, matrices para prensa, cuchillas para cortar en caliente, suajes, dados para formado, dados para extrusión, válvulas y moldes permanentes, entre otros.
Temple 1180°C
52 RC Templ.
Temple a 820°C
61 RC
Características Acero para trabajos en caliente, tipo al cromo-molibdeno con vanadio. Redondo, cuadrado y solera, disco y anillo forjado. Es éste un acero muy popular para uso general de trabajo en caliente, con buena dureza a alta temperatura, buena resistencia al desgaste. Acero para trabajos en caliente, tipo al cromo-tungsteno con cobalto. Redondo, cuadrado y solera, disco y anillo forjado. Este acero presenta excelentes características, ya que mantiene una buena dureza y resistencia a la tensión a temperaturas elevadas. Es de temple profundo y de buena resistencia al desgaste y a la fatiga térmica Acero para trabajos en caliente, tipo al cromo-tungsteno-cobalto. Redondo, cuadrado y solera, disco y anillo forjado; barra perforada y laminada. Por ser autotemplable, este acero elimina en gran parte el que las matrices y dados se pandeen o deformen durante el tratamiento térmico. Tiene además buena elasticidad y soporta temperaturas altas de trabajo. Acero de baja aleación para usos especiales, tipo carbono mayor de 0.65 y níquel. Redondo, cuadrado y solera; disco y anillo forjado, barra perforada y lámina. Este acero presenta facilidad al temple profundo, excelente dureza, resistencia al choque y al desgaste, y gran elasticidad. Puede enfriarse al agua durante el trabajo a fin de utilizarse para producciones reducidas.
Composición Química Dureza
Se emplea en sierras de disco, cinceles, matrices, moldes para plástico, dados para fundir a presión, moldes de baquelita, cuchillas y matrices para forjar, entre otros.
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C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
V
W
Mo
Co
0.320.45
0.801.20
0.200.50
0,03
0,03
4.755.50
0.801.20
-
-
1.101.75
-
0.320.45
0.150.50
0.200.50
0,03
0,03
4.004.75
-
1.752.20
3.754.50
0.300.55
4.004.50
0.260.36
0.150.50
0.150.40
0,03
0,03
3.003.75
-
0.300.60
8.5010.00
-
-
0.650.75
0.100.50
0.250.80
0,03
0,03
0.601.20
1.252.00
-
-
0,50
-
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Tabla resumen de aceros para herramienta – (continaución) Productos
Composición Química Dureza
Características
Aplicaciones
Tipo de Trata/.
(UNS T11302) (AISI, ASTM, NMX. -M2)
Acero alta velocidad o rápido tipo tungsteno-molibdeno: Alambre, barra laminada y forjada. Este material se provee, además, trefilado y rectificado en tolerancias ISO H8 y H11 Es el tipo más común de los aceros rápidos. Tiene alta resistencia al desgaste, dureza en caliente, resistencia al revenido. y buena tenacidad a la temperatura. Variando las temperaturas de temple y revenido, obtiene dureza óptima.
Se emplea para fabricar mechas, brocas, fresas de todo tipo, hojas de sierra y machos, entre otros. Altamente aconsejable para herramienta de trabajo en frío.
Temple a 1250°C
63 RC
Herramienta - S1
(UNS T41901) (AISI, ASTM, NMX. -S1)
Acero resistente al impacto. Redondo, cuadrado, hexagonal, solera y disco forjado. Este acero es resistente al choque y no se agrieta por temperatura. Posee buena dureza en caliente, resistencia al desgaste e indeformabilidad. Puede ser cementado para dar máximo de dureza superficial. Para obtener tenacidad máxima, no cementar. Maquinado: bueno. Afilado: bueno.
Cinceles neumáticos y manuales, cortafierros, herramientas de corte y rebanado en caliente y frío, herramientas para extrusión y matrices remachadoras, de estampar y acuñar.
Temple a 950°C
57 RC, Templ.
Herramienta - T1
(UNS T12001) (AISI, ASTM, NMX. -T1)
Acero alta velocidad o rápido tipo al tungsteno. Redondo, cuadrado, solera, lámina, alambre y rollo. Este acero tiene una muy alta resistencia al desgaste, así como una buena tenacidad.
Se emplea para fabricar brocas, rimas, machuelos y seguetas, así como en herramientas de corte que requieran gran resistencia al desgaste, como punzones y cuchillas, entre otros.
Temple a 1250°C
60 RC, Templ.
Acero
Herramienta - M2
Normas Equivalentes
Especificaciones del producto
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C
Si
Mn
P
S
Cr
Ni
V
W
Mo
Co
0.780.88
0.200.45
0.150.40
0,03
0,03
3.754.50
-
1.752.20
5.506.75
4.505.50
-
0.400.55
0.151.20
0.100.40
0,03
0,03
1.001.80
-
0.150.30
1.503.00
0,50
-
247
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Tabla 100. Desviaciones permitidas para dimensiones lineales Tolerancias (Norma DIN - Iso 2768-1 DIN 7168
Milímetros De
Hasta
Pulgadas
Maquinado
Caldeleria y Fundición
De
Hasta
Maquinado
Caldeleria y Fundición
0
6
± 0,1
0,5
0
1/4
± 0,005
1/64
6
30
± 0,2
1,0
1/4
1 1/8
± 1/128
1/32
30
120
± 0,3
1,5
1 1/8
4
± 1/64
1/16
120
400
± 0,5
2,5
4
12
± 3/128
3/32
400
1000
± 0,8
4,0
12
39
± 1/32
1/8
1000
2000
± 1,2
6,0
39
78
± 3/64
3/16
2000
4000
± 2,0
8,0
78
157
± 3/32
5/16
± 3,0
10,0
± 1/8
3/8
Más de 4000
Más de 157
Clase de tolerancia media para maquinados (designación m) Clase de tolerancia muy burda para fundición y caldeleria (Designación v)
Tabla 101. Calibre de alambres lisos Calibre BWG
Diámetro mm
in
1
7,62
0,300
2
7,21
3
Sección (mm²)
Longitud y peso m/kg
m/gr
45,60
2,79
358
0,284
40,83
3,12
321
6,58
0,259
34,00
3,74
267
6,35
0,250
31,67
4,02
249
4
6,04
0,238
28,65
4,44
225
5
5,59
0,220
24,54
5,20
193
5,50
0,217
23,75
5,36
186
6
5,16
0,203
20,91
6,10
164
7
4,57
0,180
16,40
7,77
129
8
4,19
0,165
13,79
9,24
108
9
3,76
0,148
11,10
11,47
87
3,60
0,141
10,18
12,51
80
10
3,40
0,134
9,08
14,02
71
11
3,05
0,120
7,30
17,45
57
12
2,77
0,109
6,02
21,16
47
13
2,41
0,095
4,56
27,93
36
14
2,11
0,082
3,50
36,39
21
15
1,83
0,072
2,65
48,43
27
16
1,65
0,065
2,14
59,52
17
17
1,47
0,056
1,70
74,93
13
18
1,24
0,049
1,20
106,15
9
19
1,07
0,042
0,90
141,54
7
20
0,89
0,035
0,62
205,46
5
21
0,81
0,032
0,51
249,78
4
22
0,71
0,028
0,40
318,47
3
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GLOSARIO DE TÉRMINOS METALURGICOS Aluminio: El aluminio se utiliza para desoxidar el acero y para controlar tamaño de grano. El control del tamaño de grano es efectuado formando una dispersión fina con nitrógeno y el oxígeno que restringe crecimiento del grano del ausentito. El aluminio es también un nitruro extremadamente eficaz anterior en aceros de la nitruración. Boro: El boro se agrega generalmente entre .0005-.003% para aumentar perceptiblemente el hardenability, especialmente para las aleaciones con poco carbono. No afecta la fuerza de la ferrita, por lo tanto no sacrificando ductilidad, formability o manufacturabilidad en el estado recocido. Calcio: El calcio se utiliza en ciertos aceros para controlar la forma, el tamaño y la distribución del óxido y/o de las inclusiones del sulfuro. Las ventajas pueden incluir ductilidad, fuerza de impacto y manufacturabilidad mejoradas. Carbón: El carbón es el elemento de aleación más importante que es esencial para la formación del cementite, del pearlite, del spheriodite, del bainite, y del martensite del hierro-carbón. Comparado a los aceros con microestructuras similares, la fuerza, la dureza, el hardenability, y la temperatura dúctil-a-frágil de la transición se aumentan con el aumento de contenido del carbón hasta aproximadamente .60%. La dureza y la ductilidad de aceros pearlitic se disminuyen con el aumento de contenido del carbón. Cromo: El cromo se utiliza en aceros poco aleados para aumentar 1) resistencia a la corrosión y oxidación,) el hardenability 2) la fuerza de alta temperatura, 3, y) la resistencia de la abrasión 4 en carbón alto alea. Los aceros rectos del cromo son susceptibles a la fragilidad del genio y pueden ser frágiles. Cobre: El cobre es perjudicial al workability caliente y a la calidad superficial subsecuente. Se utiliza en ciertos aceros para mejorar resistencia a la corrosión atmosférica. Plomo: El plomo mejora manufacturabilidad. No disuelve en acero sino estancias como glóbulos. Las preocupaciones ambientales están dando por resultado un uso disminuido del plomo en la industria de acero. Manganeso: El manganeso es importante porque desoxida el derretimiento y facilita el funcionamiento caliente del acero reduciendo la susceptibilidad al shortness caliente. Combina con el sulfuro para formar los largueros de MnS que aumenta manufacturabilidad. El manganeso contribuye a la eficacia de la normalización para consolidar, a la formación del pearlite fino, y baja la temperatura del ms, por lo tanto aumentando la probabilidad del austenite conservado. Molibdeno: El molibdeno aumenta el hardenability de aceros y las ayudas mantienen un hardenability especificado. Aumenta fuerzas extensibles y del arrastramiento de alta temperatura. Los aceros endurecidos molibdeno requieren las temperaturas más arriba que templan para los propósitos que ablandan. Níquel: El níquel se utiliza en aceros poco aleados para reducir la sensibilidad del acero a las variaciones en el tratamiento térmico y la distorsión y agrietarse en apagar. También mejora dureza y hardenability de la baja temperatura.
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Niobium (Columbium): El Niobium baja temperatura de la transición y levanta la fuerza del acero con poco carbono. El Niobium aumenta fuerza en las temperaturas elevadas, da lugar a un tamaño de grano más fino y a los carburos estables de las formas, bajando el hardenability del acero. Nitrógeno: El nitrógeno aumenta la fuerza, la dureza y la manufacturabilidad del acero, pero disminuye la ductilidad y la dureza. En el aluminio matado los aceros, nitrógeno combinan con el aluminio para proporcionar control del tamaño de grano. El nitrógeno puede reducir el efecto del boro en el hardenability de aceros. Fosforo: Se restringe generalmente debajo de los por ciento de 0.04 pesos para reducir al mínimo su efecto perjudicial sobre ductilidad y dureza. Ciertos aceros pueden contener niveles más altos para realzar manufacturabilidad, fuerza y/o resistencia a la corrosión atmosférica. Silicio: El silicio es uno de los deoxidizers principales con el dependiente usado cantidad en la práctica del deoxidization. Aumenta levemente la fuerza de la ferrita sin una pérdida seria de ductilidad. En cantidades más grandes, ayuda a la resistencia al escalamiento hasta 500°F en aire y disminuye pérdida magnética de la histéresis. Sulfuro: El sulfuro es perjudicial a la fuerza transversal y a la resistencia de impacto. Afecta características longitudinales a un poco grado. El existir sobre todo bajo la forma de largueros del sulfuro del manganeso, sulfuro se agrega típicamente para mejorar manufacturabilidad. Titanio: El titanio se agrega a los aceros del boro porque combina con oxígeno y nitrógeno, así aumentando la eficacia del boro. El titanio, como nitruro titanium, también proporciona control del tamaño de grano en las temperaturas elevadas en aceros microalloy. Superior, el titanio es perjudicial a la manufacturabilidad y a la limpieza interna. Telurio: El telurio se agrega al acero para modificar el tipo tamaño, morfología y distribución del sulfuro de la inclusión. El tipo inclusiones del sulfuro que resulta es más fino y sigue siendo elipsoidal en la forma que sigue el funcionamiento caliente, de tal modo mejorando características transversales. Vanadio: El vanadio inhibe crecimiento del grano durante el calor que trata mientras que mejora fuerza y la dureza de aceros endurecidos y templados. Adiciones hasta .05% hardenability del aumento mientras que cantidades más grandes tienden para reducir hardenability debido a la formación del carburo. El vanadio también se utiliza en aceros microalloy de la ferrita/del pearlite para aumentar dureza carbonitride a través la consolidación de la precipitación de la matriz. Recocido: Una calefacción que consiste en del tratamiento uniformemente a una temperatura, dentro o sobre de la gama crítica, y de refrescarse en una tarifa controlada a una temperatura bajo gama crítica. Este tratamiento se utiliza para producir una microestructura definida, generalmente una diseñada para la mejor manufacturabilidad, y/o para quitar tensiones, para inducir suavidad, y para alterar ductilidad, dureza u otras características mecánicas. Billete: Un redondo semielaborado sólido o cuadrado que ha sido generalmente más pequeña trabajado caliente que una floración. También un término general para la acción que comienza labrada para las forjas o las protuberancias.
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Floración: Un producto rectangular laminado en caliente semielaborado. La anchura de la floración no es no más de dos veces el grueso y el área seccionada transversalmente no es generalmente menos de 36 pulgadas cuadradas. DI (diámetro ideal): El diámetro de una barra de acero redonda que endurezca en el centro a un por ciento dado de martensite cuando está sujetada a un ideal apaga (es decir, Grossman apaga la severidad H=infinity). Alargamiento: En la prueba extensible, el aumento en la longitud de la galga, medida después de que la fractura de un espécimen dentro de la longitud de la galga, expresada generalmente como porcentaje de la longitud original de la galga. Extremo-Apagar la prueba del Hardenability (la prueba de Jominy). Un procedimiento del laboratorio para determinar el hardenability del acero o de la otra aleación ferrosa. El Hardenability es determinado calentando un espécimen estándar sobre la temperatura crítica superior, poniendo el espécimen caliente en un accesorio de modo que una corriente de la agua fría afecte a un extremo, y, después de refrescarse a la temperatura ambiente se termina, midiendo la dureza cerca de la superficie del espécimen en los intervalos regularmente espaciados a lo largo de su longitud. Los datos se trazan normalmente como dureza contra distancia del extremo apagado. Prueba de impacto: Una prueba para determinar el comportamiento de materiales cuando está sujetado a los altos índices del cargamento, generalmente en la flexión, la tensión o la torsión. La cantidad medida es la energía absorbida en romper el espécimen por un solo soplo, como en las pruebas de Charpy o de Izod. Lingote: Un bastidor de una forma simple que se puede utilizar para el funcionamiento caliente o volver a enrollar en las floraciones o los billetes. Matado – acero: El acero trató con un deoxidizer fuerte para reducir el oxígeno a un nivel donde ninguna reacción ocurre entre el carbón y el oxígeno durante la solidificación. Regazo: Una imperfección superficial causada por plegarse de de fundición, de aletas, o de esquinas agudas y después de rodarlas o de forjar en la superficie pero de no soldarlas con autógena. Manufacturabilidad: Esto es un término genérico para describir la capacidad de un material de ser trabajado a máquina. Para ser significativa, la manufacturabilidad se debe calificar en términos de desgaste de la herramienta, vida de la herramienta, control de la viruta, y/o el final y la integridad superficiales. El funcionamiento que trabaja a máquina total es afectado por variables referente la operación que trabaja a máquina y al objeto. Una revisión total se proporciona en el manual de los metales del ASM: Manufacturabilidad, volumen 16. Normalización: Una calefacción que consiste en del tratamiento uniformemente a la temperatura por lo menos 100°F sobre la gama crítica (A3) y el refrescarse en aire inmóvil en la temperatura ambiente. El tratamiento produce una recristalización y un refinamiento de la estructura del grano y da uniformidad en dureza y la estructura al producto. Conserva en vinagre: Una operación por la cual el óxido superficial (escala) es quitado por la acción química. El ácido sulfúrico se utiliza típicamente para el carbón y los aceros poco aleados. Después del baño ácido, el acero se aclara en agua. GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
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El apagar: Una calefacción que consiste en del tratamiento uniformemente a una temperatura predeterminada y el refrescarse rápidamente en medio del aire o del líquido para producir una estructura cristalina deseada. Reducción del área: La diferencia, expresada como porcentaje del área original, entre el área seccionada transversalmente original de un espécimen de prueba extensible y el área seccionada transversalmente mínima medida después de la separación completa. Acero bordeado: Un acero con poco carbono que tiene bastante óxido del hierro para dar una evolución continua del monóxido de carbono durante la solidificación que da un borde del material virtualmente libre de vacíos. Tapajunta: Una imperfección que es un pedazo plano de metal rodó en la superficie de acero. Costura: Un defecto en la superficie de un metal que aparece como grieta. La experiencia indica que la mayoría de las costuras están creadas durante refrescarse o reheating de estructuras echadas. Semi-Matado – acero. Acero incompleto desoxidado que contiene bastante oxígeno disuelto para reaccionar con el carbón al monóxido de carbono de la forma a la contracción compensada de la solidificación. Spheroidize recuece: Un tipo especial de recocido que requiere un ciclo extremadamente largo. Este tratamiento se utiliza para producir los carburos globulares y la suavidad máxima para la mejor manufacturabilidad en algunos grados, o para mejorar formability frío. Bastidor del filamento (colada continua): Operación en la cual una forma del molde se dibuja continuamente a través del fondo del molde mientras que solidifica. La longitud no es determinada por dimensiones del molde. El Templar: Un tratamiento crítico de la calefacción uniformemente a una cierta temperatura predeterminada bajo gama crítica (A1), sosteniendo en esa temperatura al período del tiempo señalado y refrescándose en aire o líquido. Este tratamiento se utiliza para producir uno o más de los resultados finals siguientes: A) para relevar las tensiones del martensite como-apagado, B) para ablandar el material para trabajar a máquina subsecuente o el funcionamiento frío, C) para mejorar ductilidad y para relevar tensiones resultando del tratamiento anterior o del funcionamiento frío, y D) para producir las características o la estructura mecánicas deseadas en el segundo paso de un tratamiento doble. Fuerza extensible: En la prueba extensible, el cociente de la carga máxima al área seccionada transversalmente original. Punto de producción: La primera tensión en un material, generalmente menos que la tensión alcanzable máxima, en la cual un aumento en la tensión ocurre sin un aumento en la tensión. Si hay una disminución de la tensión después de rendir, una distinción se puede hacer entre los puntos de producción superiores y más bajos. Fuerza de la producción: La tensión en la cual un material exhibe una desviación especificada de la proporcionalidad de la tensión y de la tensión. Una compensación de .2% es de uso general
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Tensión: Es la reacción que se produce en el interior de un sólido cuando sobre el se aplica una carga, La tensión es siempre de la misma magnitud y de sentido contrario a la carga aplicada. Según la dirección, el sentido y el punto de aplicación de la carga tenemos tres tipos de tensión: Tensión de compresión: Es la que se opone a una fuerza que tiende a comprimir el cuerpo. Se produce sometiendo al cuerpo a dos cargas de igual dirección y sentido contrario y convergente. Tensión de tracción: Es la que se opone a una fuerza que tiende a estirar el cuerpo. Se produce sometiendo al cuerpo a dos cargas de igual dirección y sentido contrario y divergente Tensión tangencial: Es la que se opone a un movimiento de torsión o de desplazamiento de una parte del cuerpo hacia otra. Se produce sometiendo al cuerpo a dos cargas de direcciones paralelas y sentido contrario, convergente o divergente. También se denomina Tensión de corte, cizalla o flexión. Deformación: Cuando se somete un material a una carga, este material experimenta tensión y deformación. La deformación es el cambio en las dimensiones del cuerpo. Se puede medir en unidades de longitud, área o volumen, pero estas medidas van a depender del tamaño de la muestra. No es lo mismo una deformación de 2mm en una muestra de 1 cm que en una carretera de 1 Km. Para dar cifras generales la deformación se expresa en tanto por ciento. Para ello se divide el cambio en la dimensión entre la dimensión original y se multiplica por 100. Deformación elástica: Es la que desaparece por completo cuando el material se descarga. Esta recuperación de la forma primitiva se produce por la tendencia de los átomos a recuperar su distancia interatómica, alterada por la carga ejercida. Durante la deformación elástica se produce un cambio volumétrico que se recupera al cesar la carga. Deformación plástica: Es la que es la que no se recupera al cesar la carga aplicada. Esta deformación se produce porque se ha forzado la distancia interatómica y las uniones atómicas se han roto, por lo que no hay ninguna fuerza que tienda a recuperar la situación anterior. Los átomos se desplazan en su posición, sin que haya cambio volumétrico pero sí de forma. Curva de Tensión / Deformación: La tensión y la deformación que experimentan un material ante una carga están relacionadas y definen el comportamiento mecánico del material. Anelasticidad: Algunos materiales, como los elastómeros, con el tiempo recuperan parte de la deformación plástica, es decir que teóricamente no es recuperable. A esta propiedad se le denomina anelasticidad y es una recuperación lenta y tardía, al contrario que la elasticidad que es rápida e inmediata. Creep: se define como la deformación plástica, no recuperable, que experimenta un material bajo tensiones inferior a su Límite Elástico. Este fenómeno se suele producir en materiales que están a una temperatura próxima a su temperatura de fusión pero por debajo de ella. Cuando hablamos de materiales de estructura amorfa, nos solemos referir a este fenómeno con el término Flow. Elasticidad: Es la propiedad que tiene algunos materiales de soportar mucha tensión sin experimentar deformación permanente. Es decir, un material elástico es aquel que es difícil de formar permanente. Lo opuesto a elasticidad se denomina plasticidad y es la propiedad que tiene algunos materiales de sufrir
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deformación permanente con poca tensión. La elasticidad se relaciona con la tensión, no con la cantidad de deformación, y se mide en Megapascales. Rigidez: En la propiedad que tienen algunos materiales de necesitar mucha tensión para deformarse elásticamente. Lo contrario es flexibilidad que es la propiedad que tienen algunos materiales de deformarse elásticamente bajo pequeñas tensiones. También las podemos definir como la posibilidad de sufrir poca o mucha deformación elástica respectivamente. Fragilidad: Es la propiedad que tienen algunos materiales de fracturarse antes que experimentar deformación permanente. Lo contrario es ductilidad o maleabilidad, que son las propiedades que tienen algunos materiales de experimentar mucha deformación permanente bajo cargas de tracción o compresión respectivamente. La fragilidad se relaciona con deformación y se mide en % de deformación para una carga dada. Resistencia: Es la propiedad en algunos materiales de soportar mucha tensión antes de fracturarse. Lo contrario es la debilidad que es la propiedad que tienen algunos materiales de romperse bajo cargas pequeñas. La resistencia se relaciona con tensión y se mide en Megapascales. Dureza: La dureza de un material es el resultado de muchas propiedades, entre ellas la resistencia a la compresión, el límite elástico, ductilidad y resistencia a la abrasión, por lo que es difícil de definir. La definición más adecuada de dureza es: la oposición que realiza un material a ser penetrado, hendido o rayado. Para medir la dureza de un material se utiliza el durómetro o microdurómetro y consiste en medir la huella que se produce en el material al ser penetrado por un indentador duro. Lo contrario de duro es blando y en este caso la huella será más grande. Según el tipo de indentador utilizado existen diversos ensayos de dureza y diversas unidades de medida, que se llaman unidades Vicker, Brinell, Knoop, etc. Resistencia al desgaste: El desgaste de un material es la perdida de estructura superficial del mismo. El desgaste puede ser de origen mecánico, debido al raspado de la superficie por sustancias abrasivas (desgaste abrasivo) o a tensiones intermitentes o microtraumatismos (desgaste por fatiga) y de origen químico por disolución o corrosión (desgaste erosivo). En la resistencia al desgaste influye la dureza del material y también su estructura, como veremos al hablar de las Resinas Compuestas. Concentración de tensiones: La tensión creada sobre la superficie de un cuerpo se trasmite a lo largo de todo él a través de las uniones atómicas. La estructura de un material nunca es perfecta y siempre existen poros en su interior y muescas en su superficie a nivel macro o microscópico. Como las tensiones no pueden ser transmitidas por zonas donde hay una discontinuidad, tendrán que hacerlo a través de los átomos circundantes por lo que las zonas de los bordes de las irregularidades están sometidos a una tensión mayor que el resto: a esto se le llama Concentración de Tensiones. También el diseño de una estructura puede contribuir a la concentración de tensiones. Una estructura con un diseño irregular sometida a carga desarrolla una tensión siguiendo la formula Carga/superficie; ante superficies distintas la tensión generada es distinta y se acumula o concentra en las zonas más estrechas. Fatiga: Consiste en la repetición cíclica de una carga sobre un material. Estas cargas repetidas pueden formar una microgrieta sobre un defecto estructural, principalmente debido a una concentración de tensiones, que se va propagando carga a carga hasta producir el fallo del material por fatiga. En la cavidad oral se produce mecanismos de fatiga muy frecuentemente ya que la oclusión es un mecanismo cíclico muy intenso que somete a los materiales a cargas repetidas muchísimas veces a lo largo del tiempo.
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En el mecanismo de fatiga intervienen el número de ciclos y la tensión que se aplica. Con una tensión pequeña, mucho menor que su resistencia, el material soporta un número ilimitado de ciclos. A medida que aumenta la tensión y se acerca a la de la resistencia del material, disminuye el número de ciclos que puede recibir. Acero laminado: El proceso de laminado consiste en calentar previamente los lingotes de acero fundido a una temperatura que permita la deformación del lingote por un proceso de estiramiento y desbaste que se produce en una cadena de cilindros a presión llamado tren de laminación. Estos cilindros van formando el perfil deseado hasta conseguir las medidas que se requieran. Las dimensiones de las secciones conseguidas de esta forma no se ajustan a las tolerancias requeridas y por eso muchas veces los productos laminados hay que someterlos a fases de mecanizado para ajustar sus dimensiones a la tolerancia requerida. Acero forjado La forja es el proceso que modifica la forma de los metales por deformación plástica cuando se somete al acero a una presión o a una serie continuada de impactos. La forja generalmente se realiza a altas temperaturas porque así se mejora la calidad metalúrgica y las propiedades mecánicas del acero. El sentido de la forja de piezas de acero es reducir al máximo posible la cantidad de material que debe eliminarse de las piezas en sus procesos de mecanizado. En la forja por estampación la fluencia del material queda limitada a la cavidad de la estampa, compuesta por dos matrices que tienen grabada la forma de la pieza que se desea conseguir. Acero corrugado: Es una clase de acero laminado usado especialmente en construcción, para emplearlo en hormigón armado. Se trata de barras de acero que presentan resaltos o corrugas que mejoran la adherencia con el hormigón. Está dotado de una gran ductilidad, la cual permite que a la hora de cortar y doblar no sufra daños, y tiene una gran soldabilidad, todo ello para que estas operaciones resulten más seguras y con un menor gasto energético. Estampado del acero: La estampación del acero consiste en un proceso de mecanizado sin arranque de viruta donde a la plancha de acero se la somete por medio de prensas adecuadas a procesos de embutición y estampación para la consecución de determinadas piezas metálicas. Para ello en las prensas se colocan los moldes adecuados. Troquelación del acero: La troquelación del acero consiste en un proceso de mecanizado sin arranque de viruta donde se perforan todo tipo de agujeros en la plancha de acero por medio de prensas de impactos donde tienen colocados sus respectivos troqueles y matrices. Mecanizado blando: Las piezas de acero permiten mecanizarse en procesos de arranque de virutas en máquinas-herramientas (taladro, torno, fresadora, centros de mecanizado CNC, etc.) luego endurecerlas por tratamiento térmico y terminar los mecanizados por procedimientos abrasivos en los diferentes tipos de rectificadoras que existen. Rectificado: El proceso de rectificado permite obtener muy buenas calidades de acabado superficial y medidas con tolerancias muy estrechas, que son muy beneficiosas para la construcción de maquinaria y equipos de calidad. Pero el tamaño de la pieza y la capacidad de desplazamiento de la rectificadora pueden presentar un obstáculo. Mecanizado duro: En ocasiones especiales, el tratamiento térmico del acero puede llevarse a cabo antes del mecanizado en procesos de arranque de virutas, dependiendo del tipo de acero y los requerimientos que deben GUÍA Y TABLAS TÉCNICAS DE LOS ACEROS www.ferrocortes.com.co
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ser observados para determinada pieza. Con esto, se debe tomar en cuenta que las herramientas necesarias para dichos trabajos deben ser muy fuertes por llegar a sufrir desgaste apresurado en su vida útil. Estas ocasiones peculiares, se pueden presentar cuando las tolerancias de fabricación son tan estrechas que no se permita la inducción de calor en tratamiento por llegar a alterar la geometría del trabajo, o también por causa de la misma composición del lote del material (por ejemplo, las piezas se están encogiendo mucho por ser tratadas). En ocasiones es preferible el mecanizado después del tratamiento térmico, ya que la estabilidad óptima del material ha sido alcanzada y, dependiendo de la composición y el tratamiento, el mismo proceso de mecanizado no es mucho más difícil. Mecanizado por descarga eléctrica Electroerosión: En algunos procesos de fabricación que se basan en la descarga eléctrica con el uso de electrodos, la dureza del acero no hace una diferencia notable. Taladrado profundo: En muchas situaciones, la dureza del acero es determinante para un resultado exitoso, como por ejemplo en el taladrado profundo al procurar que un agujero mantenga su posición referente al eje de rotación de la broca de carburo. O por ejemplo, si el acero ha sido endurecido por ser tratado térmicamente y por otro siguiente tratamiento térmico se ha suavizado, la consistencia puede ser demasiado suave para beneficiar el proceso, puesto que la trayectoria de la broca tenderá a desviarse. Doblado: El doblado del acero que ha sido tratado térmicamente no es muy recomendable pues el proceso de doblado en frío del material endurecido es más difícil y el material muy probablemente se haya tornado demasiado quebradizo para ser doblado; el proceso de doblado empleando antorchas u otros métodos para aplicar calor tampoco es recomendable puesto que al volver a aplicar calor al metal duro, la integridad de este cambia y puede ser comprometida.
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